A helyben elérhető anyagoké a jövő
A Marson az építőanyagok Földről való szállítása kezelhetetlenül drága és bonyolult lenne, ezért a fenntarthatóság záloga, hogy a helyben megtalálható talajt – a regolitot – használjuk alapanyagnak. Az úgynevezett in situ erőforrás-felhasználás (ISRU) a kulcs az emberi jelenlét biztosításához. A NASA Perseverance marsjárója által gyűjtött minták nemcsak ősi élet nyomaira utalnak, hanem megnyitják az utat a Földön már ismert mikrobiológiai folyamatok marsi alkalmazása előtt is.
Baktériumok, mint jövőbeni marsi építőmesterek
Nemcsak a földi élet fejlődése köszönhető mikroszkopikus organizmusoknak, hanem a Föld arcának formálása is. Ezek a baktériumok évmilliárdok alatt kőzeteket építettek, oxigént termeltek, és túléltek a legextrémebb körülmények között. Most kutatók, több tudományágat átfogó együttműködésben azt vizsgálják, lehetséges-e az úgynevezett biomineralizációs folyamatot – amikor mikrobák ásványokat hoznak létre – hasznosítani a marsi körülmények között.
Számos baktérium alkalmazkodott savas tavakhoz, vulkáni talajhoz és sötét barlangokhoz, így tökéletes jelöltjei lehetnek az új, marsi építési technikának. A legígéretesebb a két baktérium együttműködésén alapuló megoldás: a Sporosarcina pasteurii, amely karbamidbontás során mészkövet (kalcium-karbonátot) állít elő, illetve a Chroococcidiopsis, egy különleges cianobaktérium, amely képes oxigént termelni, és túlélni a szélsőséges sugárzást és szárazságot is.
Innovatív szimbiózis a marsi betongyártásban
A Chroococcidiopsis mikrokörnyezetet teremt oxigénnel, és védelmet nyújt a Sporosarcinának a káros UV-sugárzás ellen. A mésztermelő Sporosarcina viszont a marsi talajt betonhoz hasonló szerkezetűvé erősíti. A kutatók elképzelése szerint ez a bakteriális koktél keverhető lenne a marsi regolittal, majd a keveréket 3D-nyomtatásra használnák, amiből stabil építőelemek készülhetnének. Ez nemcsak az építési folyamatban, hanem hosszabb távon az élettér fenntartásában is kulcsszerepet játszhat.
Idővel a Sporosarcina által termelt ammónia hozzájárulhat egy önfenntartó, zárt mezőgazdasági rendszer kialakításához, sőt a Mars élőhelyének átalakításához is.
Kihívások és perspektívák
Igaz, hogy a Mars első lakóinak letelepedését a 2040-es évekre tervezik, a minták Földre hozatala azonban jelenleg is csúszik, így egyelőre csak laboratóriumban modellezett marsi talajon kísérletezhetnek a baktériumokkal. A tudósoknak nemcsak az anyagtudományt, hanem a mikrobiális túlélés lehetőségeit is kutatniuk kell az ellenséges marsi közegben.
A robotika oldaláról különösen nehéz Földön utánozni a marsi gravitációt a 3D-nyomtatási kísérletek során, ezért elengedhetetlen a bonyolult vezérlőalgoritmusok fejlesztése. Minden sikeres modell, minden új protokoll fontos lépés a végső cél felé: hogy a jövő emberi kolóniái már marsi anyagból és mikrobiológiai segítséggel épüljenek fel.
