Войти

Бактерии помогут построить дома на Марсе из пыли

132
0
0
Кратер Джезеро на Марсе снятый марсоходом Perseverance
Кратер Джезеро на Марсе снятый марсоходом Perseverance.
Источник изображения: wikimedia

Ученые представили концепцию, в которой строить дома на Красной планете поможет местный грунт. Ключевую роль в этом процессе сыграют микроорганизмы, производящие биоцемент.

Освоение Марса — одно из важнейших приоритетов будущей человеческой деятельности в Солнечной системе. Однако желание строить внеземные поселения сталкивается с проблемой логистики. Традиционные методы, например производство обычного цемента или высокотемпературное спекание грунта, требуют больших энергозатрат и сложнейшего оборудования, которое еще предстоит доставить на другую планету.

Решение видят в максимальном использовании местных ресурсов. Марсианский реголит по элементному составу частично схож с земными стройматериалами, но содержит критически мало ключевого компонента — оксида кальция.

Новый подход предлагает обойти это ограничение с помощью биоцементации, или микробиологически индуцированного осаждения карбоната кальция. Это природный процесс: в благоприятных условиях бактерии скрепляют частицы грунта, образуя прочный материал, подобный песчанику. Его прочности и устойчивости к экстремальному марсианскому климату будет достаточно для строительства. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Frontiers in Microbiology.

Анализ химического состава марсианского реголита, проведенный по данным автоматических миссий, показал: для биоцементации лучше всего подходит кальций. На Марсе его меньше, чем на Земле, но достаточно, если наладить извлечение из местных базальтов.

Авторы исследования выделили два наиболее перспективных биологических механизма. Первый — уреолиз с помощью бактерии Sporosarcina pasteurii, расщепляющей мочевину, источником которой могут стать отходы экипажа. Второй — фотосинтез цианобактерии Chroococcidiopsis, потребляющей атмосферный CO₂.

Ученые предлагают использовать эти микроорганизмы вместе. Выносливая к радиации и засухе Chroococcidiopsis сможет создать защищенную микросреду и производить кислород, что позволит работать более эффективной, но менее устойчивой Sporosarcina pasteurii.

Строительный процесс предлагают полностью автоматизировать. Роботизированные системы с многоосевыми манипуляторами и специальными экструдерами смогут смешивать реголит, бактериальные культуры и питательные растворы, послойно печатая сложные конструкции — купола или стены — прямо на марсианской поверхности. Эта технология может стать не просто способом строительства, но и частью замкнутого цикла жизнеобеспечения. Побочные продукты процесса — кислород от фотосинтеза и аммиак от уреолиза — можно будет использовать для дыхания и в качестве удобрения для марсианских теплиц.

Метод обладает преимуществами для Марса: умеренная температура подходит для реакций, грунт обладает нужными характеристиками, а в качестве реагентов выступят местные минералы и отходы человека.

При этом остаются значительные нерешенные вопросы. Пока не до конца ясно, как поведут себя микроорганизмы в условиях марсианской гравитации и радиации, а также насколько надежными и эффективными окажутся биореакторы в долгосрочной перспективе. Ответы на них станут главной задачей будущих исследований.

Андрей Серегин

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 03.12 00:18
  • 1
Российский истребитель первым в мире уничтожил западную систему Patriot
  • 02.12 23:51
  • 0
Комментарий к "Полетел ли долгожданный Су-57М? Что стоит за новостями об испытаниях улучшенного варианта (Military Watch Magazine, США)"
  • 02.12 18:19
  • 14
В США перспективы российского Су-75 сравнили с «полетом фантазии»
  • 02.12 17:02
  • 1
Виталий Нарышкин: «Когда грянул гром, мы сумели быстро перестроиться»
  • 02.12 16:58
  • 1
УЗГА: самолет УТС-800 сконструирован с возможностью модернизации
  • 02.12 16:20
  • 11769
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 02.12 09:22
  • 1
Комментарий к "На земле, в море, в воздухе… Чего бы стоила европейская армия против России?"
  • 02.12 08:51
  • 9
Всемирное Смутное время: хочет ли в действительности Европа воевать - Мнения ТАСС
  • 02.12 08:39
  • 7
B-21 Raider и пределы технологической революции в военном деле
  • 02.12 02:58
  • 1
Лавров: Запад ведет нечистоплотную борьбу против РФ в сфере экспорта вооружений
  • 02.12 02:55
  • 1
Лавров: Россия не уступает Западу в экспорте оборонной продукции
  • 02.12 02:49
  • 2
Потолок воздуха
  • 02.12 02:44
  • 3
Перевооружение стран ОДКБ станет вкладом в безопасность России
  • 02.12 00:28
  • 43
Италия заказала первые боевые машины пехоты KF41 Lynx
  • 01.12 23:40
  • 0
Комментарий к "Если боевые действия на Украине прекратятся, разгорится междоусобица уже в Европе (The Economist, Великобритания)"