Berencana Bikin Bangunan di Luar Angkasa, Ahli Kembangkan Semen Khusus

KOMPAS.com - Suatu saat bila penjelajah akhirnya tiba di planet lain, tentunya membutuhkan infrastruktur pendukung seperti landasan pendaratan roket, perumahan, gedung, dan lain-lain.

Namun, ke mana akan mencari bahan-bahan konstruksi itu di luar angkasa?

"Jika kita akan tinggal dan bekerja di planet lain seperti Mars atau Bulan, kita perlu membuat beton. Tapi kita tentunya tak bisa membawa beton-beton itu dari Bumi. Kita perlu menggunakan sumber daya lokal," kata Norman Wagner, dari University of Delaware.

Dikutip dari Phys, Selasa (16/8/2022) tantangan itu membuat peneliti mengeksplorasi cara untuk menggunakan bahan tanah lapisan atas, seperti tanah liat dari Bulan atau Mars sebagai bahan dasar untuk semen luar angkasa.

Salah satu persyaratan untuk bahan konstruksi yang luar biasa ini adalah bahan tersebut harus cukup tahan lama untuk landasan peluncuran vertikal yang diperlukan untuk melindungi roket dari batu yang berputar, debu, dan puing-puing lainnya selama lepas landat atau mendarat.

Tim peneliti pun saat ini tengah mencoba, mengatasi permasalah bahan baku dan berhasil mengubah simulasi tanah Bulan dan Mars menjadi semen geopolimer. Semen tersebut dianggap sebagai pengganti yang baik dari semen konvensional.

Peneliti menyebut semen geopolimer membutuhkan lebih sedikit air daripada semen tradisional, sehingga menjadi nilai tambah jika digunakan di lingkungan terbatas air yang gersang di luar angkasa.

Geopolimer sendiri merupakan polimer anorganik yang terbentuk dari mineral aluminosilikat yang ditemukan di tanah liat umum di manapun.

Ketika dicampur dengan pelarut yang memiliki pH tinggi, seperti natrium silikat, tanah liat kemudian dapat larut dan membebaskan aluminium dan silikon di dalamnya untuk bereaksi dengan bahan lain serta membentuk struktur baru seperti semen.

Simulasi kondisi luar angkasa

Tim kemudian juga melakukan simulasi semen geopolimer tersebut dalam kondisi ruang hampa udara serta suhu dan tinggi.

Di bawah kondisi hampa udara, beberapa sampel material memang membentuk semen, sementara yang lain hanya berhasil sebagian.

Namun secara keseluruhan, kekuatan tekan semen geopolimer menurun di bawah kondisi ruang hampa udara.

Sedangkan pada suhu rendah sekitar -80 derajat Celcius, bahan geopolimer tidak bereaksi sama sekali. Tim peneliti juga melihat perubahan sifat fisik semen geopolimer di bawah panas.

"Geopolimer menjadi jauh lebih rapuh ketika kita memanaskannya, pecah menjadi terkompresi atau pecah menjadi dua. Itu bisa menjadi penting jika material akan mengalami segala jenis tekanan eksternal," kata Jennifer Mills, yang mempelajari geopolimer terestrial untuk disertasi doktornya.

Berdasarkan hasil tersebut, para peneliti berkesimpulan bahwa komposisi kimia dan ukuran partikel mungkin memainkan peran penting dalam kekuatan material.

Memahami apa yang memengaruhi kekuatan material menjadi hal yang penting. Ini lantaran, astronot akan memanfaatkan material lapisan atas tanah dari berbagai tempat di planet yang berbeda sama sekali dengan Bumi.

Studi mengenai semen luar angkasa ini kemudian dipublikasikan Advances in Space Research.