Marsista on tullut todellinen pakkomielle. SpaceX:n johtaman kaltaiset missiot ovat siitä osoituksena, ja rehellisesti sanottuna sinne pääseminen on helpoin osa. Todellinen haaste on planeetan terraformointi pitkäaikaisten missioiden toteuttamiseksi sen pinnalla. Elokuvassa ”Marsilainen” näimme astronautin, joka selviää Marsissa syömällä sen pinnalla kasvatettuja perunoita . Vaikka tämä saattaa kuulostaa tieteiskirjallisuudelta, olemme jo saavuttaneet edistystä tällä alalla . Mutta meidän on myös rakennettava, ja paras tapa tehdä se on käyttää marsilaista pölyä tiilien valmistukseen.
Biofond. Sekä Kuu että Mars ovat pölyn peitossa. Tämä pöly koostuu useista alkuaineista, joita voimme hyödyntää rakennusmateriaalien valmistuksessa. On paljon helpompaa löytää tapoja muuttaa nämä materiaalit hyödyllisiksi kuin kuljettaa kiloja materiaalia Maasta , ja Frontiers in Microbiology -lehdessä julkaistu tutkimus tarkastelee tätä ongelmaa.
Siinä tutkijat Giulio Natta -kemian, materiaalitieteen ja kemian tekniikan laitokselta Milanon polyteknisestä yliopistosta kuvaavat prosessia, jossa Marsin regolitti muutetaan betonin kaltaiseksi materiaaliksi prosessilla, jota kutsutaan biotsementiksi . He ehdottavat kahden bakteerin käyttöä, jotka pystyvät toteuttamaan tämän muutoksen.
Bakteerit-”muurarit”. Pääosassa ovat Sporosarcina pasteurii ja Choococcidiopsis , mutta teknologian pääprosessi on ”mikrobien indusoima kalsiumkarbonaatin saostuminen”: prosessi, jossa mikro-organismit tuottavat kalsiumkarbonaattia huoneenlämmössä. Sporosarcina pasteurii -bakteerin tapauksessa tämä prosessi perustuu ureolyysiin.
Bakteerit tuottavat ureaasientsyymiä, joka hydrolysoi ureaa ammoniakiksi ja hiilihapoksi. Vapautuessaan se nostaa ympäristön pH-arvoa, mutta hiilihappo dissosioituu karbonaatti-ioneiksi. Yhdistyen ympäristön kalsiumioneihin ne saostuvat kalsiumkarbonaattikiteinä bakteerien soluseinille ja maaperän hiukkasille.
Monimutkainen tekninen selitys on, että ne muodostavat kerrostumia, jotka toimivat luonnollisena sementtinä sitomalla marsilaisen regolitin hiukkaset ja muuttamalla luonnostaan irtonaisen pölyn tiiviiksi materiaaliksi, jonka puristuslujuus on sama kuin joillakin betoniseoksilla.
BIOMEX. Toisaalta on olemassa Choococcidiopsis. Se on yksi kestävimmistä organismeista, joita tunnemme, ja muistuttaa ystävällisiä limakoita. Se pystyy selviytymään olosuhteissa, jotka jäljittelevät Marsin ympäristöä. Muutama vuosi sitten Euroopan avaruusjärjestön BIOMEX-missio osoitti, että tämän bakteerin kannat, jotka olivat altistuneet sekä avaruuden tyhjiölle että auringonvalolle 18 kuukauden ajan ilman minkäänlaista suojaa, pysyivät ehjinä. Rehydraation jälkeen niiden metabolinen aktiivisuus palautui.
Tämä on tärkeää, koska olemme jo ”kokeilleet” Choococcidiopsista avaruudessa, ja sen rooli tässä tarinassa ei liity sen kykyyn muuttaa regoliti betoniin (tämän tehtävän hoitaa toinen bakteeri), vaan sen poikkeukselliseen elinvoimaisuuteen. Tutkijat ehdottavat kahden bakteerin välistä yhteistyötä.
Suojausarsenaali. Tämä tarkoittaa, että kun toinen toimii, toinen huolehtii ravinnosta ja suojasta. Ja todellakin, Choococcidiopsiksen suojavarustus on vaikuttava. Kuten nykyaikaisessa panssarivaunussa, sillä on kolme puolustuslinjaa:
- Ensimmäinen koostuu solunulkoisista polymeerisistä aineista, jotka muodostavat paksun kerroksen, joka suodattaa lähes 70 % UVA-säteilystä, lähes 70 % UVM-säteilystä ja lähes 90 % UVC-säteilystä.
- Toinen linja koostuu antioksidanteista, jotka sitoutuvat ulkokalvoon ja toimivat valosuojina neutraloimalla säteilyn vaikutuksesta muodostuvia aktiivisia happimuotoja.
- Kolmas puolustuslinja sisältää UV-suodattimia. Lisäksi Choococcidiopsis kykenee korjaamaan säteilyn vaurioittamaa DNA:ta.
Rakentamisen lisäksi. Se on kestävä ja vakaa, mutta ennen kuin lähetämme innokkaasti bakteereja Marsiin, tiimi itse selittää, että meidän on toimittava asteittain. Vaikka eri virastot haluavat rakentaa ensimmäisen ihmisen asuinympäristön Marsiin vuoteen 2040 mennessä, ongelma ei rajoitu enää rakentamiseen planeetalle : meidän on vastattava kysymykseen, miten nämä edelläkävijät palaavat takaisin.
Tällä hetkellä he osoittavat, että marsilaiset materiaalit voidaan muuntaa rakennusmateriaaleiksi, mutta edessä on vielä pitkä tie, esimerkiksi marsilaisten olosuhteiden luominen Maahan rakennusprosessien optimoimiseksi. Löydöt, kuten se, miten nämä bakteerit ovat vuorovaikutuksessa keskenään, voivat johtaa paitsi uusien rakennustekniikoiden syntymiseen myös joidenkin bakteerien potentiaaliseen käyttöön hapen tuotannossa Marsissa tai jopa niiden jätteiden käyttöön ravintomateriaalina avaruudessa.
