Войти

Бактерии помогут построить дома на Марсе из пыли

535
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
  • 12.12 11:20
  • 11942
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 12.12 07:21
  • 0
Комментарий к "Путин заверил, что все разрушенное за время СВО в регионах РФ восстановят"
  • 12.12 05:59
  • 0
Комментарий к паническим статьям о британском ВМФ
  • 12.12 04:52
  • 1559
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 12.12 04:44
  • 19
Силуанов: время углеводородного сырья уходит, экономике нужны другие «двигатели»
  • 12.12 02:43
  • 1
На Западе рассказали о связи Су-57 с ПАК ДА
  • 12.12 00:53
  • 1
Российские Су-34 усовершенствовали
  • 12.12 00:10
  • 1
Командующий ВМС Британии: Россия может лишить нас Атлантики
  • 11.12 23:29
  • 0
Комментарий к "Нет смысла притворяться, что Атлантический альянс все еще жив (The Telegraph UK, Великобритания)"
  • 11.12 20:20
  • 0
Комментарий к "О том, как Германия (опрометчиво) планирует воевать с Россией (The National Interest, США)"
  • 11.12 17:48
  • 0
Варшава не ждет
  • 11.12 17:36
  • 13
В США российский Т-14 «Армата» описали одним словом
  • 11.12 14:41
  • 8
В Петербурге построят не менее двух-трех десятков тральщиков для ВМФ
  • 10.12 23:02
  • 1
По словам эксперта, британская армия в случае войны с Россией может "остаться без боеприпасов уже через 10 дней" (Daily Express, Великобритания)
  • 10.12 21:58
  • 1
Путин заверил, что все разрушенное за время СВО в регионах РФ восстановят