Уявіть собі: червоний пил Марса, і серед неї – прозорі, мерехтливі структури, всередині яких хлюпається вода і зеленіє життя. Ця мрія може стати реальністю завдяки інноваційній технології, що об’єднує 3D-друк і біопластик. Вчені зробили прорив, продемонструвавши, що зелені водоростіDunaliella tertiolectaможуть процвітати в умовах, разюче схожих з марсіанськими, використовуючи спеціально розроблені біопластикові середовища проживання.
Біопластик: Ключ до створення придатного для життя середовища
Космічні подорожі-це колосальне завдання, що вимагає подолання безлічі перешкод. Однією з найбільших проблем є забезпечення відповідного середовища для життя, особливо в умовах, далеких від Землі. “Позаземні умови, будь то місяць, глибокий космос або Марс, являють собою не найприємніше місце для відпочинку”, – підкреслює планетолог з Гарвардського університету Робін Вордсворт. Основна проблема полягає в доступності води. На Марсі атмосферний тиск становить лише 1% від земного. Це означає, що вода при зіткненні з поверхнею негайно замерзне і випарується.
3D-друковані стаканчики: захист і зростання
Рішення, запропоноване командою Вордсворта, є елегантним і напрочуд простим. Вони розробили біопластичні стаканчики, виготовлені з використанням 3D-друку з полімолочної кислоти (PLA) – біорозкладаного пластику, який ми часто бачимо в компостованому посуді. Ці стаканчики створюють свого роду градієнт тиску всередині себе, що дозволяє стабілізувати воду і запобігти її замерзання і випаровування.
Секрет прозорості і захист від ультрафіолету
Незвичайний, злегка мутний вигляд цих стаканчиків не випадковий. 3D-друк дозволяє створювати матеріал з особливою структурою, яка блокує шкідливе ультрафіолетове випромінювання, характерне для Марса, але при цьому пропускає достатньо світла, щоб водорості могли здійснювати фотосинтез і активно рости.
Навіщо потрібні водорості на Марсі?
Вчені впевнені, що вирощування водоростей або рослин в умовах, що імітують марсіанські, простіше, ніж підтримка життя людини. Навіть при низькому тиску всередині біопластикових стаканчиків, яке становить лише 4% від земного, ці умови все ще непридатні для виживання людини. Біологія людини-це складна і чутлива система, тоді як більшість фотосинтетичних організмів набагато стійкіші до екстремальних умов.
Від холоду до їстівних рослин: розширення можливостей
Спочатку біопластикові стаканчики не були розраховані на захист від низьких температур, характерних для Марса. Однак, раніше проведені дослідження показали, що аерогелі – неймовірно легкі і пористі матеріали – володіють чудовими теплоізоляційними властивостями. Поєднання біопластики та аерогелю відкриває перспективи створення ще кращих середовищ існування, які краще імітують земні умови.
Симбіоз: створення замкнутої екосистеми
Більше того, використання цих середовищ існування для вирощування різноманітних їстівних рослин стане життєво важливим для виживання майбутніх колоністів. Водорості і рослини зможуть забезпечити продовольство, кисень і переробляти відходи, створюючи замкнуту, самопідтримується екосистему на чужій планеті.
Крок до колонізації: життя за межами Землі
За словами Вордсворта, ця технологія-важливий крок на шляху до освоєння інших планет. “Дуже складно підтримувати життя людей далеко від Землі протягом тривалого часу без рослин,” – підсумовує він. В майбутньому, можливо, ми побачимо цілі оранжереї, заховані всередині прозорих біопластикових куполів, де будуть процвітати зелені водорості, забезпечуючи життя і надію на нових світах.
(Зображення: Концепція біопластичного середовища існування на Марсі з водоростями всередині)
