Інтерес до польотів людини на Марс неухильно зростає, і разом з ним зростає необхідність в розробці автономних систем життєзабезпечення, здатних функціонувати без постійної підтримки з землі. Нещодавнє відкриття, зроблене вченими під керівництвом Робіна Вордсворта з Гарвардського університету, може стати справжнім проривом у цій галузі. Успішне вирощування водоростей в імітованих марсіанських умовах з використанням обладнання, виготовленого з біорозкладаного біопластику, – це більше, ніж просто науковий експеримент; це – потенційний крок на шляху до довгострокової колонізації космосу.
Біопластик і водорості: симбіоз для життя за межами Землі
В ході недавнього експерименту команда Вордсворта продемонструвала, що зелені водорості не тільки здатні виживати, але й активно ростуть у біопластикових камерах, створених для імітації екстремальних умов Червоної планети. Уявіть собі: тендітна, майже невагома конструкція з біопластика, надійно захищає всередині себе життєву енергію зелених водоростей, що вирують життям в розрідженій марсіанській атмосфері. Це – не просто лабораторія, це-зачаток майбутньої космічної екосистеми.
Експеримент: виклик марсіанським умовам
Основний елемент експерименту-камера для 3D-друку, виготовлена з полімолочної кислоти (PLA). Цей біорозкладаний пластик, отриманий з природних джерел, був ретельно спроектований для відтворення розрідженої, багатої вуглекислим газом атмосфери Марса, де тиск на поверхні становить менше 1% від земного. Такі Умови являють собою серйозний виклик для будь-якої форми життя, проте водорості видуDunaliella tertiolectaпроявили дивовижну стійкість.
Як це працює: закрита екосистема
Вчені виявили, що водорості в PLA-камерах успішно здійснювали фотосинтез, використовуючи енергію світла для перетворення вуглекислого газу в органічні речовини. Але найголовніше — вони виробляли біомасу, з якої, як було показано раніше, можна виготовляти ще більше біопластика. «Якщо у вас є біопластичне середовище існування, і в ньому ростуть водорості, ці водорості можуть виробляти більше біопластику», — пояснює Вордсворт. «Таким чином, Ви отримуєте замкнуту систему, яка може підтримувати себе і навіть рости з часом». Уявіть собі самопідтримувану екосистему, що розростається і розвивається далеко від Землі, харчуючись сонячним світлом і вуглекислим газом.
Чому біопластик? Переваги використання
Чому команда Вордсворта звернулася до біопластики? Відповідь криється в його унікальних властивостях і потенційних перевагах для освоєння космосу:
- Виробництво на місці:На відміну від традиційних промислових матеріалів, що вимагають дорогого транспортування з-за меж Землі, біопластик може бути виготовлений і повторно використаний безпосередньо на Марсі або інших небесних тілах, використовуючи біологічні процеси.
- Екологічність:Біопластик-це екологічно чиста альтернатива традиційним пластикам, що розкладається в природних умовах і не забруднює навколишнє середовище.
- Захист від випромінювання:PLA-камера успішно захистила водорості від шкідливого ультрафіолетового випромінювання, при цьому дозволяючи достатню кількість світла для фотосинтезу.
- Стабілізація води:Незважаючи на низький тиск, команда створила градієнт тиску всередині камери, стабілізуючи рідку воду, життєво важливу для біологічної активності.
Погляд у майбутнє: аерогелі та вакуум
Успіх експерименту з камерами PLA та водоростями є логічним продовженням попередніх досліджень команди Вордсворта, які показали можливість використання аерогелів кремнезему для створення парникового ефекту, що підтримує життя в холодних умовах низького тиску. Об’єднавши PLA-камери для виробництва біопластику з аерогелями для регулювання температури і тиску, вчені роблять реальний прогрес у створенні самопідтримуваних космічних середовищ існування.
Надалі команда планує протестувати свої біопластикові системи в умовах вакууму, що має особливе значення для польотів на місяць і в далекий космос. Ці тести дозволять переконатися в надійності та ефективності системи в самих екстремальних умовах.
Висновок: Революція, що починається з водоростей
«Концепція біоматеріального середовища існування є принципово цікавою і може допомогти людям, які живуть у космосі», — підкреслює Вордсворт. Цей прорив відкриває захоплюючі перспективи для освоєння космосу, пропонуючи надійний і стійкий спосіб створення середовищ існування далеко від Землі. Більше того, ці інновації також принесуть користь технологіям сталого розвитку тут, на Землі, демонструючи, що натхнення з космосу може призвести до позитивних змін на нашій планеті.
