Czy bazy na Marsie będą budowane za pomocą porostów?
Naukowcy stworzyli syntetyczne porosty, które dzięki sklejaniu regolitu obecnego na innych planetach, mogłyby tworzyć biomateriały, z których astronauci mogli by zbudować bazy na Marsie.
.Tworzenie baz na Marsie do niedawna było domeną science fiction, jednak udane misje na Czerwoną Planetę w ciągu ostatniego półwiecza sprawiły, że ten pomysł staje się coraz bardziej prawdopodobny. Naukowcy muszą zbadać, jak budować tam struktury, w których będą mogli zamieszkać przyszli kolonizatorzy, miliony kilometrów od Ziemi. Wysyłanie rakiet przenoszących ładunki z materiałami budowlanych jest niepraktyczne i drogie.
Naukowcy z Texas A&M University i University of Nebraska-Lincoln, od lat pracujący nad bio-produkcją żywych materiałów, opracowali syntetyczny system porostów, który może tworzyć materiały budowlane bez interwencji z zewnątrz w cały proces. W ramach nowego badania, opublikowanego w czasopiśmie Journal of Manufacturing Science and Engineering, sprawdzili czy za jego pomocą możliwe byłoby, aby bazy na Marsie mogły być autonomicznie budowane z wykorzystaniem regolitu planety, który obejmowałby pył, piasek i skały.
Jak wskazują badacze, pomysł ten może zrewolucjonizować budownictwo pozaziemskie, umożliwiając tworzenie struktur w najtrudniejszych środowiskach przy ograniczonych zasobach.
„Opracowaliśmy sposób tworzenia syntetycznych porostów, które sklejają cząsteczki marsjańskiego regolitu tworząc biomateriał. Następnie, dzięki drukowaniu 3D, mógłby on zostać wykorzystany do produkcji szerokiej gamy struktur, takich jak budynki, domy i meble” – mówi Congrui Grace Jin.
Badano również inne metody łączenia cząstek marsjańskiego regolitu, w tym te oparte na magnezie, siarce i geopolimerach. Jednak wszystkie wymagają znacznej pomocy człowieka i dlatego byłyby problemowe przy budowaniu siedlisk na innych planetach.
Innym podejściem była również technologia wykorzystująca mikroby. Opracowano różne projekty, takie jak wykorzystanie bakterii do wiązania cząstek piasku w murze, wykorzystanie specjalnego rodzaju bakterii do produkcji węglanu wapnia do cegieł a NASA pracowała nad wykorzystaniem grzybni jako środka wiążącego.
Chociaż technologia wykorzystująca mikroby dawała efekty, to nie była całkowicie autonomiczna, ponieważ wykorzystywane we niej mikroby były ograniczone do jednego gatunku lub szczepu, co powodowało, że ich przetrwanie wymagało ciągłego dostarczania składników odżywczych, co oznaczało, że konieczna jest interwencja z zewnątrz. Byłoby to wyzwaniem na Marsie.
Aby rozwiązać ten problem, naukowcy opracowali całkowicie autonomiczną technologię samorosnącą, projektując syntetyczną społeczność wielu organizmów, która wykorzystuje zalety wielu gatunków. System ten eliminuje potrzebę zewnętrznego dostarczania składników odżywczych.
Opracowany projekt wykorzystywał heterotroficzne grzyby nitkowate (heterotrophic filamentous fungi) jako producentów materiałów wiążących, ponieważ mogą one wesprzeć powstanie dużych ilości biominerałów i przetrwać trudne warunki znacznie lepiej niż bakterie heterotroficzne. Grzyby te zostały połączone z specjalnym rodzajem sinic (photoautotrophic diazotrophic cyanobacteria) w celu stworzenia syntetycznego systemu porostów.
Sinice wiążą dwutlenek węgla i diazot z atmosfery i przekształcają je w tlen i organiczne składniki odżywcze, aby wspomóc przetrwanie i wzrost grzybów oraz zwiększyć stężenie jonów węglanowych poprzez aktywność fotosyntetyczną.
Grzyby nitkowate wiążą jony metali na ścianach komórkowych i służą jako miejsca zarodkowania do produkcji biominerałów, a także wspierają wzrost sinic poprzez dostarczanie im wody, minerałów i dwutlenku węgla. Oba składniki wydzielają biopolimery, które mogą posłużyć do sklejenia marsjańskiego regolitu i wytrąconych cząstek, tworząc skonsolidowane ciało, z którego mogłyby zostać zbudowane bazy na Marsie.
.Zamknięty system rósłby tylko przy użyciu wyłącznie marsjańskiego regolitu, powietrza, światła i ciekłego medium, dzięki czemu nie wymagałby interwencji astronautów.
Oprac. EG
