DigitalArtSpace

Возможность колонизации Марса и создания там постоянных баз становится всё более ощутимой. Однако транспортировка строительных материалов с Земли представляет собой чрезвычайно дорогостоящее и сложное мероприятие. Одним из возможных решений является использование местных ресурсов, в частности, марсианского грунта. В рамках нового исследования ученые предложили использовать совместное выращивание двух видов бактерий для производства крепкого «марсианского бетона».

Идея основана на биоминерализации, то есть на способности микроорганизмов создавать минералы в процессе жизнедеятельности. Этот процесс широко встречается на Земле и играет значительную роль в формировании горных пород и других геологических образований. В своей работе авторы высказали предположение, что биоминерализацию можно применить для укрепления марсианского реголита и производства строительных материалов.

Два вида бактерий играют важную роль в этом процессе: Sporosarcina pasteurii и Chroococcidiopsis. Первая из них обладает способностью к образованию карбоната кальция (CaCO3) благодаря уреализу – процессу, при котором мочевина распадается, выделяя аммиак и углекислый газ. Этот газ затем взаимодействует с ионами кальция, приводя к образованию минерала. Вторая бактерия – цианобактерия, характеризующаяся устойчивостью к экстремальным условиям, включая условия, напоминающие марсианские.

Сотрудничество этих двух видов бактерий обеспечивает условия для формирования «марсианского бетона». Chroococcidiopsis производит кислород, создавая микросреду, подходящую для Sporosarcina pasteurii. Помимо этого, внеклеточные полимерные соединения, выделяемые Chroococcidiopsis, предохраняют Sporosarcina pasteurii от разрушительного воздействия ультрафиолетового излучения на поверхности Марса. В свою очередь, Sporosarcina pasteurii выделяет природные полимеры, которые стимулируют рост минералов и консолидируют реголит, превращая сыпучий грунт в прочный материал.

Исследователи предполагают, что строительство на Марсе в будущем будет осуществляться с помощью 3D-печати, при этом в качестве строительного материала будет использоваться смесь марсианского грунта и бактериальной культуры. Помимо строительства, Chroococcidiopsis может применяться для производства кислорода, необходимого для поддержания жизни астронавтов. Аммиак, являющийся продуктом метаболизма Sporosarcina pasteurii, может найти применение в замкнутых системах сельского хозяйства и, возможно, даже будет использован для изменения климата Марса в отдалённой перспективе.

Хотя первые пилотируемые полеты на Марс намечены на следующее десятилетие, а возведение первого жилья для колонистов ожидается в 2040-х годах, остается решить немало вопросов. Необходимо выяснить, каким образом микробные сообщества влияют на марсианский грунт и способны существовать в экстремальных условиях планеты. Для этого в рамках исследований предусмотрены эксперименты с использованием искусственно созданного марсианского реголита и создание моделей, позволяющих оценить результативность биоцементации. Помимо этого, требуется разработать роботизированные системы для 3D-печати, функционирующие в условиях марсианской гравитации, которая составляет около 38% от земной.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.