Des chercheurs ont créé un matériau imprimable en 3D à base de sable, de gélatine et de levures, qui durcit dans des conditions semblables à celles de Mars. Cette approche, qui utilise le froid et la faible pression comme avantage, est prometteuse pour une construction utilisant les ressources locales, bien que des habitats pour astronautes restent un objectif lointain.
Des chercheurs ont mis au point un matériau imprimable en 3D, composé de sable, de gélatine et de levures, qui durcit dans des conditions similaires à celles de la planète Mars. Les résultats sont encourageants, mais la technique est encore loin de permettre la construction d’habitats pour des astronautes.
Le transport de matériaux de construction depuis la Terre constitue un obstacle majeur à l’établissement de bases sur d’autres planètes. C’est pourquoi plusieurs équipes de recherche étudient comment exploiter les ressources disponibles sur place.
La NASA elle-même développe des technologies d’impression 3D utilisant le régolithe, cette couche de poussière et de fragments rocheux qui recouvre la surface de la Lune et de Mars.
Une « colle » biologique pour bâtir sur Mars
Dans une étude publiée le 10 septembre dans la revue Chem Circularity, des chercheurs dirigés par une équipe de l’Université des Sciences et Technologies de Hong Kong proposent une alternative fondée sur des matériaux biologiques.
Le mélange associe du sable à de la gélatine et à des levures modifiées pour produire des protéines adhésives, inspirées de celles qui permettent aux moules de se fixer aux rochers. La gélatine lie les composants et sert de support aux cellules, tandis que le sable confère sa structure au matériau.
Le froid facilite le durcissement de la structure
Après être sorti de la tête d’impression, le mélange subit un procédé proche de la lyophilisation : l’eau gèle et la glace se transforme directement en vapeur, laissant de minuscules pores.
Lors des essais, réalisés à −30 °C et sous une pression de 0,01 atmosphère, le matériau a atteint une résistance moyenne à la compression d’environ 12 mégapascals et à la flexion d’environ 6 mégapascals. L’équipe a également réussi à imprimer de petites structures dans des conditions simulées pertinentes pour Mars.
Les prototypes restent toutefois minuscules : de petits dômes mesurant environ 45 millimètres de haut et 30 millimètres de large. La comparaison avec un béton de faible résistance concerne uniquement le matériau testé ; elle ne démontre pas encore la possibilité de construire un bâtiment habitable.
Moins d’énergie et potentiel de réutilisation
Selon l’étude, l’énergie estimée pour la fabrication est inférieure d’un à deux ordres de grandeur à celle des procédés thermiques utilisés comme référence, dans les limites définies pour la comparaison.
Un autre résultat intéressant est le maintien des propriétés mécaniques après quatre cycles de retraitement, ce qui indique la possibilité de réutiliser le matériau provenant de structures démontées.
De nombreux tests restent nécessaires
Les essais ont utilisé du sable terrestre. La formulation la plus efficace dépend de gélatine d’origine animale et de nutriments fournis de l’extérieur. Il faut encore évaluer la résistance aux radiations, la perméabilité et la durabilité, en plus d’intégrer le matériau avec des membranes capables de maintenir un habitat pressurisé.
Pour l’instant, cette proposition démontre une possibilité en laboratoire : tirer parti du froid et de la basse pression dans le processus de construction. La transformer en une base martienne fonctionnelle représentera le prochain défi de taille.