用风化层做砖（因为火星上没有家得宝）
旧约告诉我们，摩西和亚伦不得不在他们的人民离开埃及，开始前往应许之地的旅程之前，用稻草做砖。
鲍勃和迪克必须在他们的人民离开地球并开始殖民火星之前弄清楚如何用风化层制作砖块。
火星上的风化层相当于地球上的泥土或土壤。Bob和Dick分别是Robert Orwoll和Richard Kiefer， William & 玛丽化学系的荣誉退休教授。他们正在与一家私营公司合作，即位于弗吉尼亚州雷德福的国际科学技术公司（IST）。IST获得了美国宇航局的小企业创新研究（SBIR）奖，以帮助寻找保护宇航员免受太空辐射的方法。
基弗和奥沃尔有双重任务。他们正在开发一种程序，将火星风化层与一种足够安全的聚合物结合起来，既可以作为建筑材料，又可以作为辐射屏蔽。在火星上建立人类滩头堡面临许多挑战，包括寻找水源和处理旅行所需的旅行时间。但辐射是最大的挑战之一。
奥沃尔说：“辐射对美国宇航局来说是一个非常严重的问题。”“你不会在报纸上读到很多，但在把人送上火星之前，他们在解决辐射问题上还有很长的路要走。”
他们是一个很好的团队。Orwoll是一位聚合物化学家，专门研究有用大分子的结构和合成。基弗是一名核化学家，研究深空辐射与聚合物和其他材料的相互作用。
基弗说：“我们有这样做的背景。他和奥沃尔曾参与过类似的NASA项目，涉及月球风化层和开发聚合物辐射屏蔽。
“最严重的辐射被称为银河宇宙辐射，简称GCR。它是一种微粒辐射，由许多元素的原子核组成。”
GCR粒子本质上是来自超新星事件的宇宙碎片。奥沃尔说，GCR粒子主要是氢和氦核，但也可以包括元素周期表上的原子核，一直到铁。
奥沃尔补充说：“这是一种高度穿透性的辐射，对DNA和太空任务中的电子元件都非常有害。”
以前的太空探险已经让科学家们很好地了解了火星宇航员可以期待多少GCR的本质。
基弗解释说：“当他们发射（火星探测器）好奇号时，上面有辐射探测器。“他们追踪了整个火星之旅的辐射情况，并证实对人类来说，辐射剂量非常高。”
基弗接着说，这颗红色星球并没有提供防止宇宙辐射的保护，而我们所知道的宇宙辐射使地球上的生命成为可能。
“火星的大气层只有地球的十分之一。它没有磁场，”他解释说。“所以一旦你到达火星，你就不会受到太多保护。”
因此，第一批踏上火星的人至少要带上一些防护装置。但大部分原材料将来自脚下。
奥沃尔说：“我认为人们多年来一直在考虑利用火星上的泥土——风化层。”“想想用宇宙飞船把一堆建筑材料运到火星吧！”那是不可能的。”
基弗补充说：“就连家得宝（Home Depot）也没有做到这一点。”
奥沃尔说：“因此，如果很多建筑工作可以用火星上可用的材料来完成，那就太好了。”
基弗和奥沃尔没有火星风化层做实验，但他们确实有一个很好的替代品。好奇号、探路者号和其他火星任务分析了风化层的化学成分，科学家们发现地球上有类似风化层的岩石。
“它来自夏威夷的一座火山。在大岛上，”基弗说。“威斯康辛州的一家公司出售它。”
这块岩石被称为火星风化模拟物，是从冒纳罗亚和冒纳克亚之间的一座火山puu Nene的火山渣锥中开采出来的。自1998年以来，科学家们一直在使用这些材料为火星做准备。基弗和奥沃尔在他们的佳博体育里有两种不同大小的袋子。它的化学组成与火星的风化层非常相似。
“在风化层中有很多硅酸盐，就像沙子一样。有很多铁元素；这就是为什么它是红色的，”基弗说。“这是很多东西的结合，你知道，就像地球上的泥土一样。但是风化层没有任何有机物质。它更像是你在沙漠中发现的。”
基弗和奥沃尔正在努力寻找人类携带火星的最佳聚合物粘合剂。他们用不同的配方进行实验，在佳博体育里制作模拟风化层的砖块。他们发现厨房用品商店是霉菌的好来源，所以他们的一些雷戈砖有点像烤过头的香蕉面包。
“最好的”聚合物很容易混合，是一种有效的粘合剂，按重量计算效率最高。基弗说，他们认为一块好的风化砖的粘合剂含量不应超过10%，但他们当然希望做得更好。
最终的聚合物粘合剂可能是粉末状的，但也不一定。合作者在找出最有效的屏蔽聚合物类型方面取得了进展。
基弗说：“我们想要含有大量氢的聚合物。”“原因是氢是这些星系宇宙射线的最佳屏障。”
“以每克为基础，”奥沃尔补充道。
合作者指出，铅是一种古老而有效的地球辐射屏蔽物，由于其重量，显然是不可能的。令人惊讶的是，作为辐射屏蔽，氢比铅更有效。
“一磅的氢比一磅的铅要好，”奥沃尔说。
基弗说：“我第一次听到这个消息时，我说‘等一下’。”“但是美国宇航局的一位科学家向我展示了他的计算结果。他说服了我。”
氢抵抗宇宙辐射的有效性是由电子防御的问题。电子带负电荷。每个氢原子只有一个电子，但基弗指出，在元素周期表中占据先导位置的氢原子，每单位质量有一个电子。（相比之下，碳的电子丰度只有碳的一半，每12个单位质量有6个电子。）
基弗解释说，GCR的粒子大多是带正电荷的裸质子。
“所以它们通过将负电子移到一边来与之相互作用，”他说，“在这个过程中会损失能量。”
氢作为辐射屏蔽元件还有另一个优点。基弗继续解释说，一些进入的GCR质子通过在高能量下粉碎原子来造成破坏。所以，当一个粒子撞到传统屏蔽材料的原子核时，它会飞开，释放出相当大的能量。
他补充说：“最后，你在防护罩后面受到的辐射比在防护罩前面受到的辐射还要多。”这对氢来说不是问题，它的单质子核不会分裂。
基弗说，事实上，液态氢可以成为最好的宇宙辐射屏障，“但不太实用。”没有聚合物粘合剂的纯风化土坯式墙壁也可以提供屏蔽，但必须有一英尺左右的厚度。
基弗说：“但要做到这一点，要使墙那么厚，你需要一些重型设备。”“所以这就是权衡：你是带东西去造砖，还是带推土机？”
在与奥沃尔和基弗的谈话中，经常出现“砖头还是推土机”这样的问题。聚合物中氢键的深奥细节和宇宙射线的相互作用都夹杂着火星人的猜测和假设。他们的讨论让人想起科幻小说的发展部分。
在各种各样的想法中，有一种是：在第一批人类着陆前几年，由无人驾驶任务放置的机器人设备在着陆点大量生产雷格砖。它不一定是砖——风化层可以与聚合物粘合剂混合，挤压成原木。一个由红砖外墙保护的膀胱可以加压到地球上的条件，允许火星殖民者进入并脱掉他们的太空服。设计一种将聚合物粘合剂储存在机舱机身壁上的航天器，可以为这次旅行提供辐射屏蔽。
任何事情都是可能的，或者至少有很多事情是可能的，但首先化学家需要完善他们的聚合物粘合剂。两位化学家都意识到他们的工作有高科技，甚至科幻的一面。与此同时，他们意识到这一切都是关于制作砖块，这是人类从摩西时代之前就开始做的事情。
基弗说：“如果你到了一个外星星球，一开始你所能做的就是低科技。”