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.