Живі матеріали можуть замінити цемент на Марсі

03 липня 2025 р. 23:00

03 липня 2025 р. 23:00

Новітні дослідження показали , що життя може стати основою будівельної інфраструктури на інших планетах — зокрема Марсі.

Мікроорганізми як архітектори майбутнього

Група дослідників з Техаського університету A&M та Університету Небраски-Лінкольна створила штучну симбіотичну систему з ціанобактерій і грибів, здатну створювати тверді матеріали з марсіанського ґрунту, світла, повітря і води . Ці організми утворюють синтетичний лишайник, що імітує взаємодію в природному середовищі: “гриби забезпечували структурну підтримку, а ціанобактерії постачали їжу через фотосинтез” , — пояснює команда.

Ця технологія самозростання дозволяє будувати з мінімальним людським втручанням і без необхідності транспортування будматеріалів із Землі, що кардинально зменшує витрати на міжпланетні місії.

Виживання і ріст у ворожому середовищі

У рамках дослідження вчені вирощували різні комбінації мікроорганізмів у фотобіореакторах, що містили імітацію марсіанського ґрунту — MGS-1. Це дуже лужне середовище (рН ? 9,5), яке пригнічує більшість земних форм життя. Проте змішані культури не лише вижили, а й виявили здатність до співіснування та обміну поживними речовинами , утворюючи карбонат кальцію — головний компонент мармуру й вапняку.

“Організми створювали біологічний бетон з нуля” , — підкреслює Софія Нотон, рецензентка дослідження. В окремих випадках гриби формували різноманітні кристалічні структури, що дозволяє створювати як тверді, так і гнучкі матеріали.

3D-друк і контрольований ріст структур

Команда перетворила відкриття в метод 3D-друку , використовуючи слабкий гель з полімерів і кальцію, а потім зміцнюючи його в середовищі, збагаченому іонами. Завершальна стадія — біомінералізація протягом місяця — забезпечує тривку та стабільну структуру. При потребі, процес можна зупинити шляхом термічної чи радіаційної дезактивації мікроорганізмів, що надає колоністам повний контроль над формуванням будівель .

Перешкоди на шляху до втілення на Марсі

Попри обнадійливі результати, є низка викликів. Організми не витримають екстремальних умов поверхні Марса без спеціального захисту. Їм потрібні фотобіореактори з контрольованим тиском і температурою . Також варто враховувати, що дослідження базувалося на штучному ґрунті, а справжній марсіанський реголіт є більш складним.

Проте вже зараз можна стверджувати: “Це дослідження є дивовижним кроком вперед у розумінні будівництва на інших планетах” . Ініціативи на кшталт проєкту NASA “Мікоархітектура поза планетою” також досліджують виключно грибкові системи, підкреслюючи стратегічне значення біологічного будівництва .

Біотехнології для міжпланетного життя

Марсіанське середовище створює надзвичайні труднощі для традиційного будівництва. Технології, що базуються на локальних ресурсах і витривалих мікроорганізмах , можуть зробити майбутні колонії більш стійкими. Замість ракет із бетоном — біореактори з мікроорганізмами. Цей підхід узгоджується зі стратегією NASA з використання місцевих ресурсів і робить ідею життя за межами Землі реальнішою, ніж будь-коли раніше .

Наука