Астронавты будут "печатать" свои дома на Марсе - новое открытие

Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий создали биоматериал, который в перспективе может использоваться для 3D-печати укрытий на Марсе практически из ресурсов, доступных на месте.

Об этом сообщает издание Daily Galaxy.

В его основе лежат песок, имитирующий марсианский грунт, желатин и генетически модифицированные дрожжевые клетки, способные связывать минеральные частицы.

Создание инфраструктуры на Марсе осложняется экстремальным холодом, высоким уровнем радиации и крайне разреженной атмосферой. Перевозка привычных строительных материалов с Земли потребовала бы отправки на планету значительных объемов грузов, что сделало бы подготовку первого поселения еще сложнее и дороже.

По этой причине исследователи рассматривают технологии, позволяющие использовать как можно больше местного сырья. Один из таких вариантов заключается в соединении марсианской породы с биологическими компонентами, которые в перспективе можно было бы восстанавливать и применять повторно.

Идея проекта появилась у исследователя Джишен Цю после изучения изменений, которые происходят с материалами в процессе сублимационной сушки. Его внимание привлекли сублимированные фрукты, становящиеся заметно более твердыми после обработки.

Чтобы создать новый материал, ученые изменили дрожжевые клетки, научив их вырабатывать клейкие белки. При разработке они ориентировались на природный механизм, благодаря которому, в частности, мидии прочно удерживаются на камнях.

Желатин играет роль биологической основы конструкции: он поддерживает клетки и способствует соединению минеральных частиц. Готовый состав можно подавать через сопло 3D-принтера, постепенно формируя объект отдельными слоями.

После завершения печати полученную конструкцию помещают в среду, имитирующую марсианские условия. Содержащаяся в ней вода сначала замерзает, а затем испаряется, минуя жидкую фазу. В результате внутри материала формируется легкая пористая структура, напоминающая пену.

Пока технологию испытали только на небольших образцах размером около 45×30 мм. При этом материал показал прочность на сжатие 10–12 МПа, сопоставимую с бетоном низкой прочности, а пористая структура делает конструкции легче.

По оценке Джишен Цю, этих характеристик может быть достаточно для строительства на Марсе более крупных объектов. Благодаря в три раза меньшей силе тяжести материал потенциально подойдет даже для многоэтажных сооружений.

Технология также может работать как замкнутая система: старые конструкции перерабатываются, а модифицированные дрожжи выращиваются заново и используются для производства нового материала. Это потенциально сократит зависимость поселений на Марсе от поставок с Земли.

Подход отражает развитие космической биотехнологии, где живые организмы рассматриваются как инструмент для создания материалов, переработки отходов и получения ресурсов во время длительных миссий.

До практического применения технологии пока далеко. Материал тестировали лишь на Земле в среде, имитирующей Марс, поэтому его поведение при длительном воздействии местных условий остается неизвестным.

Серьезным препятствием остается и масштабирование: для строительства могут потребоваться сотни тонн грузов с Земли. Кроме того, технология использует желатин и другие привозные компоненты, которые в будущем потребуется производить на Марсе или заменить местными аналогами.

Ранее "Курсор" писал, что разреженная атмосфера Марса непригодна для дыхания, а сильное солнечное излучение представляет серьезную угрозу для человека без специальной защиты.