Самые стойкие микробы Земли могут помочь людям жить на Марсе
Учёные разрабатывают технологию использования марсианского грунта для 3D-печати жилищ с помощью двух бактерий, которые совместно производят кислород и связывают реголит в бетоноподобный материал
Короткое резюме
Международная междисциплинарная команда исследователей предлагает использовать биоминерализацию — процесс, при котором микроорганизмы создают минералы — для строительства на Марсе с использованием местных ресурсов (ISRU). Наиболее перспективным признан подход биоцементации с помощью двух бактерий: цианобактерии Chroococcidiopsis, способной выживать в экстремальных условиях и производить кислород, и Sporosarcina pasteurii, которая выделяет карбонат кальция и полимеры, связывающие частицы реголита в прочный материал.
В синергической системе Chroococcidiopsis создаёт защитную среду, выделяя кислород и экзополимерные вещества, защищающие Sporosarcina от ультрафиолета, а та, в свою очередь, формирует карбонатный цемент. Полученную биомассу вместе с реголитом можно использовать в качестве «чернил» для 3D-печати структур прямо на Марсе. Побочный продукт метаболизма — аммиак — потенциально может быть использован в замкнутых сельскохозяйственных системах.
Хотя технология находится на ранней стадии, её успех может кардинально снизить стоимость и сложность миссий, избавив от необходимости доставлять строительные материалы с Земли. Ключевыми задачами на пути к реализации являются тестирование микробных культур в условиях, максимально приближённых к марсианским (с использованием симулянтов реголита), и разработка роботизированных систем для автономного строительства в условиях низкой гравитации Марса.
Синергия двух бактерий для строительства
Симбиоз цианобактерии Chroococcidiopsis (кислород, УФ-защита) и Sporosarcina pasteurii (биоцементация) позволяет преобразовывать рыхлый марсианский реголит в твёрдый бетоноподобный материал при комнатной температуре
Многофункциональность биологической системы
Микробная система не только создаёт строительный материал, но и производит кислород (для жизнеобеспечения) и аммиак (как потенциальное удобрение для сельского хозяйства), внося вклад в создание замкнутых экосистем
Интеграция с аддитивными технологиями
Биомасса и реголит рассматриваются как сырьё для 3D-печати структур на месте, что объединяет астробиологию, материаловедение и робототехнику для реализации концепции использования местных ресурсов (ISRU)
Ключевые вызовы для реализации
Для успеха необходимо решить задачи по тестированию культур в условиях Марса (радиация, низкое давление, гравитация), разработать роботизированные протоколы для строительства в низкой гравитации и ускорить исследования в свете планируемых пилотируемых миссий в 2040-х годах
Текст сгенерирован с использованием ИИ
