Когато първият екипаж от хора кацне на Червената планета, тяхното убежище може да не е сглобяем модул от Земята.

То може да бъде структура, буквално израснала от самата марсианска почва благодарение на иновативна концепция, която използва микроскопични строители – бактерии. Изследователи от Политехническия университет в Милано, Италия, представиха нов подход, който се фокусира върху симбиотична, двукомпонентна микробна система. Тя се основава на метод, наречен биоциментиране, който използва бактерии, за да превърне рохкавата марсианска почва (реголит) в твърдо, подобно на бетон свързващо вещество.

„Строителството на ISRU на базата на биоциментиране представлява синергичен път към устойчиво човешко присъствие на Марс, като позволява роботизирано производство на критична инфраструктура от местни материали“, пишат изследователите в научната статия.

Амбицията да се построи постоянен дом на Марс е огромна, но логистичната кошмарна задача е още по-голяма. Транспортирането на само един килограм материал от Земята струва десетки хиляди долари. Доставката на достатъчно строителни материали – стомана, стъкло и портланд цимент – за цял хабитат е изключително скъпа и напълно непрактична. Да не говорим, че атмосферата е разредена и студена, налягането е близо до вакуум, а космическата радиация е постоянна. Просто казано, Марс е враждебен.

Следователно жилището на Марс трябва да бъде самодостатъчно убежище, което активно поддържа живота в суровите условия на планетата. Учените решават този проблем, като пренасочват фокуса от транспортирането към използването на местни ресурси (ISRU): използване на това, което Марс вече предлага. Отговорът се крие в простия процес на биоминерализация, биологичния процес, който е оформял ландшафта на Земята в продължение на милиарди години. При това природно явление адаптивни микроорганизми, като бактерии, гъбички и микроводорасли произвеждат минерали чрез своя метаболизъм. Пример за това е създаването на дълготрайни, устойчиви коралови рифове.

Чрез подбор на микроби, които издържат на екстремни условия като киселинни езера и вулканични почви, проучването се стреми да създаде жизнен човешки дом на иначе безплодния Марс.

Въз основа на данни от марсохода за състава на реголита изследването оценява различни методи за микробна минерализация с цел създаване на здрави строителни материали.

Тази работа определи биоциментирането като най-добрата техника; това е микробен процес, който ефективно произвежда естествен цимент (калциев карбонат) при стайна температура. Той се основава на мощното сътрудничество между две бактерии: Sporosarcina pasteurii и Chroococcidiopsis.

Chroococcidiopsis е издръжлива цианобактерия, наречена екстремофил. Тя се отличава с способността си да оцелява в условия, подобни на тези на Марс като висока ултравиолетова експозиция и ниска влажност. Интересното е, че тя вдъхва живот в реголита, като освобождава кислород и предпазва своя партньор със защитна слуз.

От друга страна, Sporosarcina pasteurii е основният строител. Тази бактерия секретира ензим, който предизвиква утаяване или кристализация на калциев карбонат, като по този начин слепва частиците реголит в силен, твърд блок. Освен това тази система предлага потенциал за истинска устойчивост в затворен цикъл на повърхността на Марс.

Кислородът, произведен от Chroococcidiopsis, може да бъде насочен към системите за поддържане на живота на астронавтите. Освен това метаболитните странични продукти, по-специално амонякът от S. pasteurii, могат да бъдат използвани в марсианската селскостопанска система.

Въпреки това мечтата се сблъсква с ограниченията на Земята. Действителната мисия Mars Sample Return, която ще донесе истински марсиански реголит на Земята за окончателно тестване, в момента е забавена.

Снимка: Pexels/NASA

Виж още: В облака, и то буквално: Дирижабли издигат квантови центрове за данни в стратосферата