فهرست مطالب
محققان با استفاده از سیمان سازی زیستی و همکاری دو باکتری مقاوم، روش ساخت بلوکهای مستحکم از خاک مریخ را ارائه کردهاند که میتواند هم اکسیژن و مواد کشاورزی فراهم کند و هم مسیر ساخت خانهای خودکفا روی مریخ را هموار سازد.
به گزارش سرویس علمی تکناک، وقتی اولین گروه انسانی روی سیاره سرخ فرود میآیند، سرپناه آنها ممکن است یک ماژول پیشساخته زمینی نباشد، بلکه سازهای باشد که بهطور واقعی از خاک مریخ رشد کرده است! پژوهشگران دانشگاه پلیتکنیک میلان در ایتالیا رویکرد جدیدی ارائه کردهاند که مبتنی بر یک سیستم میکروبی دو بخشی همزیست است.
این روش که بیوسمنتاسیون (سیمانسازی زیستی) نام دارد، با بهرهگیری از باکتریها، خاک مریخ (سنگپوشه یا رجولیت) را به یک ماده محکم و شبیه بتن تبدیل میکند.
در مقاله منتشرشده در ۲ دسامبر، محققان نوشتند: «ساخت و ساز مبتنی بر سیمانسازی زیستی بهعنوان یک مسیر همافزا به سوی حضور پایدار انسان در مریخ عمل میکند و امکان تولید رباتیک زیرساختهای حیاتی از مواد محلی موجود را فراهم میسازد.»
برای مطالعه بیشتر: انسان چگونه خود را برای سفر به مریخ آماده می کند؟ + ویدیو
حتما بخوانید: دهمین پرواز موفق استارشیپ؛ نقطه عطف بزرگ برای آینده مأموریتهای ماه و مریخ
01
از 02فرآیند سیمانسازی زیستی
رویای ساخت یک خانه دائمی روی مریخ بزرگ است، اما چالشهای لجستیکی آن بسیار بزرگترند. حمل تنها یک کیلوگرم مصالح از زمین دهها هزار دلار هزینه دارد و ارسال مقدار کافی فولاد، شیشه و سیمان برای ساخت یک سکونتگاه کامل، هم غیرعملی و هم بهطور سرسامآوری پرهزینه است. علاوه بر این، جو مریخ نازک و سرد، فشار نزدیک به خلا و تابش کیهانی مداوم است. بهطور ساده، مریخ دشمن انسان است. بنابراین، هر سکونتگاه روی مریخ باید یک پناهگاه خودکفا باشد که در شرایط سخت سیاره، زندگی را بهطور فعال حمایت کند. دانشمندان این مسئله را با تغییر تمرکز از حمل و نقل به بهرهبرداری از منابع محلی (ISRU) حل میکنند.
کلید این راهکار در فرآیند ساده زیست کانیسازی نهفته است؛ فرآیندی زیستی که میلیاردها سال شکلدهنده چشماندازهای زمین بوده است. در این پدیده طبیعی، میکروارگانیسمهای سازگار مانند باکتریها، قارچها و میکروجلبکها از طریق متابولیسم خود مواد معدنی تولید میکنند. با انتخاب میکروبهایی که توان تحمل محیطهای بسیار سخت مانند دریاچههای اسیدی و خاکهای آتشفشانی را دارند، این مطالعه به دنبال ایجاد یک سکونتگاه انسانی پویا در مریخ است.
بیشتر بخوانید: باتری جدید دانشمندان چینی از جو مریخ برق تولید می کند
02
از 02کارگران بسیار کوچک!
براساس دادههای ترکیب خاک مریخ بهدست آمده از مریخنوردها، پژوهشگران روشهای مختلف کانیسازی میکروبی را برای تولید مصالح ساختمانی مقاوم بررسی کردهاند و در نهایت سیمانسازی زیستی بهعنوان موثرترین تکنیک انتخاب شد؛ فرآیندی میکروبی که کلسیمکربنات طبیعی را در دمای محیط تولید میکند. این روش مبتنی بر همکاری قوی بین دو باکتری است: Chroococcidiopsis و Chroococcidiopsis .Sporosarcina pasteurii یک سیانوباکتری مقاوم است که در شرایط سخت شبیه مریخ، مانند تابش شدید UV و رطوبت پایین، به خوبی زنده میماند. این باکتری با تولید اکسیژن و پوشش محافظ لزج، محیطی زنده برای خود ایجاد میکند.
در مقابل، Sporosarcina pasteurii نقش اصلی سازنده را دارد؛ این باکتری آنزیمی ترشح میکند که باعث رسوب یا کریستالیزه شدن کلسیمکربنات شده و ذرات خاک مریخ را به بلوکهای مستحکم و محکم میچسباند. این سیستم همچنین قابلیت ایجاد یک چرخه پایدار بسته در سطح مریخ را دارد؛ اکسیژن تولیدشده میتواند به سیستمهای پشتیبانی حیات فضانوردان هدایت شود و محصولات متابولیکی، بهویژه آمونیاک از S. pasteurii، میتواند در سیستمهای کشاورزی مریخی به کار رود.
با این حال، تحقق این رویا با محدودیتهای زمینی مواجه است؛ ماموریت بازگرداندن نمونههای واقعی خاک مریخ به زمین برای آزمایش نهایی، همچنان به تاخیر میافتند. مسیر ساخت یک خانه روی مریخ طولانی و پیچیده است و انسانها با بهرهگیری از کوچکترین و قدیمیترین سازوکارهای حیات زمینی، گامهای جسورانه بیولوژیکی به سوی سکونت روی سیاره سرخ برمیدارند.
یافتهها در ۲ دسامبر در نشریه Frontiers in Microbiology منتشر شد.
