Naukowcy pokazują, że glony mogą rosnąć w warunkach ciśnienia atmosferycznego zbliżonych do marsjańskiego.
Jeśli ludzie kiedykolwiek będą chcieli założyć stałe osiedla poza Ziemią, będą musieli budować struktury nadające się do zamieszkania. Jednak transport dużych ilości materiałów przemysłowych do budowy stanowi poważne wyzwanie logistyczne i finansowe. Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) badają biologiczną alternatywę.
Międzynarodowy zespół naukowców z powodzeniem wyhodował zielone algi w pojemnikach zbudowanych z bioplastiku w warunkach zbliżonych do marsjańskich. Te eksperymenty stanowią pierwszy krok w kierunku stworzenia samowystarczalnych siedlisk kosmicznych, które nie będą polegać na materiałach transportowanych z Ziemi.
Jeśli masz siedlisko złożone z bioplastiku i hodujesz w nim glony, mogą one produkować więcej bioplastiku. W ten sposób powstaje zamknięty obieg, który może być samowystarczalny, a nawet rozwijać się w czasie – wyjaśnił Wordsworth.
Zbliżenie na siedlisko glonów zbudowane z bioplastiku z rosnącymi glonami. Źródło: Wordsworth Group / Harvard SEAS
W testach laboratoryjnych symulujących niskie ciśnienie na Marsie, zespół badawczy pod kierownictwem Wordswortha z powodzeniem wyhodował pospolity gatunek zielenicy znany jako Dunaliella tertiolecta. Glony rosły w komorze wydrukowanej w technologii 3D, wykonanej z kwasu polimlekowego, rodzaju bioplastiku, który blokuje szkodliwe promieniowanie UV, jednocześnie przepuszczając wystarczającą ilość światła do fotosyntezy.
Glony utrzymywano w warunkach ciśnienia atmosferycznego 600 paskali – ponad 100 razy niższego niż na Ziemi – oraz w atmosferze bogatej w dwutlenek węgla, a nie w ziemskiej mieszaninie azotu i tlenu. Chociaż woda w stanie ciekłym zazwyczaj nie może istnieć w tak niskim ciśnieniu, komora wytworzyła gradient ciśnienia, który utrzymywał wodę w środku na stabilnym poziomie. Odkrycia te sugerują, że bioplastiki mogą odgrywać kluczową rolę w budowie systemów podtrzymywania życia w środowiskach niezamieszkanych.
Metoda badaczy naśladuje naturalny sposób wzrostu organizmów na Ziemi, oferując alternatywę dla tradycyjnych metod przemysłowych, które opierają się na drogich i trudnych do recyklingu materiałach.
Siedlisko glonów zbudowane z bioplastiku wewnątrz komory środowiskowej imitującej warunki panujące na Marsie. Źródło: Wordsworth Group / Harvard SEAS
Zespół Wordswortha zademonstrował wcześniej rodzaj lokalnej terraformacji Marsa z wykorzystaniem warstw aerożeli krzemionkowych, które naśladują efekt cieplarniany Ziemi, umożliwiając rozwój organizmów żywych. Połączenie eksperymentów z algami z aerożelami rozwiązałoby problemy związane z temperaturą i ciśnieniem, wspierając wzrost roślin i alg, powiedział Wordsworth, i mogłoby utorować wyraźniejszą drogę do istnienia pozaziemskiego.
W dalszej kolejności, jak powiedział Wordsworth, naukowcy chcą wykazać, że ich siedliska działają również w warunkach próżni, co byłoby istotne w przypadku zastosowań księżycowych lub w głębokiej przestrzeni kosmicznej. Jego zespół planuje również zaprojektować działający system obiegu zamkniętego do produkcji siedlisk.
Koncepcja siedlisk biomateriałowych jest niezwykle interesująca i może wspierać życie ludzi w kosmosie. W miarę rozwoju tego typu technologii, przyniesie ona korzyści również dla technologii zrównoważonego rozwoju na Ziemi – powiedział Wordsworth.
Więcej informacji w publikacji Biomaterials for organically generated habitats beyond Earth autorów Robin Wordsworth i in., 2025, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.adp4985
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Zieleńce (Chlorophyta) w Kristiansund w Norwegii. Źródło: Wikimedia Commons
