När din hund drar dig runt kvarteret för sin morgonpromenad, du tänker förmodligen inte på underverken i grannskapets trottoar. Men den där betongen är ganska bra. Bredvid vatten, det är det mest använda materialet på jorden. I framtiden, betong kan vara lika användbar utanför planeten - när människor bygger en permanent bas på månen. De kommer att behöva robusta grejer som kan klara bombardement från solstrålning och meteoriter. Ingen vill ha en spricka i sin månbas!

Nyckeln till att göra "utanför den här världen" konkret kan vara att studera det … utom den här världen. Två experiment har ägt rum ombord på den internationella rymdstationen (ISS) för att göra just det. Microgravity Investigation of Cement Solidification (MICS) och Multi-use Variable-g Processing Facility (MVP Cell-05). Forskare från Pennsylvania State University och NASA:s Marshall Space Flight Center analyserar studiernas resultat.

Betong är en blandning av sand, grus, och stenar "limmade" ihop av cementpasta gjord av vatten och cementpulver. Och det är inte så vardagligt som det ser ut. Under ytan, det är ganska komplicerat. Det som händer där är nyckeln till dess styrka och hållbarhet. Ändå förstår forskarna fortfarande inte alla detaljer i betongens kemi och mikroskopiska struktur. Bearbetningsmetoder är inte "gjutna i sten"; det finns gott om utrymme för förbättringar.

Aleksandra Radlinska, Huvudutredare för båda experimenten, säger, "Våra experiment är fokuserade på cementpastan som håller ihop betongblandningen. Vi vill veta vad som växer inuti cementbaserad betong när det inte finns något gravitationsdrivet fenomen, såsom sedimentering."

Allt börjar när vatten läggs till cementen. För att uttrycka det väldigt enkelt, cementens molekylära struktur förändras när cementkornen löses upp.

Radlinska förklarar, "När de "gamla" molekylerna löses upp, kalciumsilikathydrat och kalciumhydroxid börjar kristallisera."

Myriader av dessa små kristaller bildas genom hela blandningen, sammankopplande med varandra och med de andra betongingredienserna, som grus. ISS-experimenten undersöker hur allt detta utspelar sig i rymden.

Radlinska säger, "Det kan förändra fördelningen av den kristallina mikrostrukturen, och i slutändan materialegenskaperna."

Förhållandet mellan vatten och cementpulvret är avgörande för att betongkomponenterna ska kombineras effektivt och för att bestämma styrkan och hållbarheten hos den slutliga betongen. Kommer detta förhållande att behöva vara annorlunda på månen, där gravitationen är ungefär 1/6 av jordens? Det är den typen av frågor som experimenten kommer att belysa.

För MICS-experimentet, astronauter lade till vatten till en serie paket innehållande torrt cementpulver, tillsatte sedan alkohol till några av paketen för att stoppa hydratiseringsprocessen vid specificerade tider. För MVP Cell-05, astronauter hydratiserade också torr cement, men för detta experiment använde de en centrifug ombord på ISS för att simulera gravitationen vid ett antal styrkor, inklusive mångravitation och marsgravitation. För båda experimenten, proverna återfördes till jorden för analys.

"Vi ser och dokumenterar redan oväntade resultat, " säger Marshalls Richard Grugel, co-principal utredare för MVP Cell-05.

Radlinska tillägger, "Det vi finner kan leda till förbättringar av betong både i rymden och på jorden. Eftersom cement används flitigt runt om i världen, även en liten förbättring kan ha en enorm inverkan."

Vi kan till och med få bättre trottoarer för att gå ut med våra hundar.