Вместо да изпращат огромни количества строителни материали от Земята, бъдещите марсиански колонисти може да използват необичаен материал. Той ще може буквално да израсне, за да се превърне в нов дом.

Учени от Хонконгския университет за наука и технологии разработиха биологичен строителен материал, който в бъдеще може да позволи на астронавтите да принтират убежища на Марс, използвайки местни ресурси.

Материалът се състои от пясък, имитиращ марсианска скала, желатин и специално модифицирани дрождени клетки, които помагат за свързването на минералните компоненти.

За изследването, публикувано в списанието Chem Circularity, съобщава Daily Galaxy.

Строителството на Марс е изключително сложно поради екстремно ниските температури, силната радиация и много рядката атмосфера.

Доставката на традиционни строителни материали от Земята би изисквала изстрелването на огромни товари и би усложнила значително подготовката на първото селище.

Учените постоянно търсят начини за максимално използване на ресурсите на Червената планета

Новият подход включва смесването на местни скали с биологични компоненти, които потенциално могат да бъдат възстановявани и използвани повторно.

Идеята хрумва на изследователя Джишен Цю, след като наблюдава как се променят свойствата на материалите по време на сублимационно сушене.

По думите му, вдъхновението дошло от сублимираните плодове, които след този процес стават по-твърди.

Изследователите модифицирали дрождени клетки така, че те да произвеждат лепкави протеини.

За основа са взети природни механизми, по-специално протеините, с които мидите се прикрепят към скалите.

Желатинът в тази система изпълнява ролята на биологична основа, която поддържа клетките и им помага да свързват минералните частици.

Получената смес може да се прекара през дюзата на 3D принтер и да се формира конструкция слой по слой

След принтирането материалът се поставя в условия, подобни на марсианските. Водата вътре замръзва, а след това преминава директно в състояние на водна пара, оставяйки лека клетъчна структура, подобна на пяна.

Засега експериментите са в лабораторен мащаб: принтираните конструкции са с височина около 45 милиметра и ширина 30 мл.

Въпреки малките размери, материалът демонстрира механични свойства, сравними с тези на бетон с ниска якост.

Якостта на натиск е между 10 и 12 мегапаскала.

Порестата структура същевременно позволява да се намали масата на конструкцията, което е особено важно за бъдещото строителство извън Земята.

Джишен Цю смята, че постигнатите показатели може да са достатъчни за по-мащабни конструкции на Марс.

„Това всъщност е достатъчно, за да се построи на Земята едноетажна или двуетажна сграда, където силата на тежестта е три пъти по-голяма, отколкото на Марс.“

Според учения, поради по-малката гравитация на Червената планета, такъв материал ще може да се използва дори за многоетажни конструкции.

Друго предимство на технологията е възможността за създаване на затворена система за производство на строителни материали.

Старите конструкции ще могат да се рециклират, а биологичните компоненти да се използват за създаване на нови материали.

Модифицираните дрожди могат да се отглеждат в контролирани условия и да се използват повторно за следващи строителни дейности.

Това може да намали зависимостта на бъдещите колонисти от редовни доставки от Земята.

„Докато е жив поне един дрожден организъм, те могат да бъдат отгледани отново.“

Такъв подход отговаря на по-широкото направление в съвременните космически изследвания, в което живите организми се разглеждат не само като пасажери в космическите мисии.

Биотехнологиите могат да се превърнат в инструмент за производство на материали, преработка на отпадъци и осигуряване на ресурси за дълготрайни експедиции.

До реалното използване на технологията обаче има още много време.

Засега материалът е тестван само на Земята в условия, имитиращи марсианската среда

Не е известно как модифицираните дрожди ще се държат при продължително излагане на всички фактори на Червената планета.

Съществува и проблем с мащабирането на производството. За началото на пълномащабно строителство бъдещите мисии все пак може да се нуждаят от стотици тонове товари от Земята.

Освен това разработеният материал частично зависи от компоненти, които трябва да бъдат доставени от Земята, по-специално желатин.

В бъдеще изследователите ще трябва да намерят начин да произвеждат такива компоненти на място или да ги заменят с други биологични материали.

Учените вярват, че в бъдеще биологията може да стане пълноценна част от инженерните системи на други планети.

Ако технологията успее да бъде мащабирана, първите марсиански селища може да се строят по съвсем различен начин от земните градове.