Bez cementa, bez radnika i bez dostave sa Zemlje: Mars bi uskoro mogao imati vlastiti građevinski materijal koji se sam stvara od prašine, zraka i svjetlosti.
U najnovijem iskoraku prema budućnosti svemirskog stanovanja, američki su znanstvenici razvili inovativan materijal koji se doslovno — sam proizvodi. Umjesto da se sa Zemlje šalju tone betona i metala, istraživači iz Teksasa i Nebraske predlažu drugačiji pristup: gradnja pomoću mikroorganizama koji pretvaraju marsovsko tlo u čvrste, funkcionalne građevinske oblike.
Na čelu tima je dr. Congrui Grace Jin sa Sveučilišta Texas A&M, koja sa suradnicima godinama razvija tzv. “žive materijale”. Najnoviji rad objavljen u časopisu Journal of Manufacturing Science and Engineering opisuje kako se pomoću sintetskog lišaja može stvoriti biološki materijal koji ‘lijepi’ čestice regolita — mješavine pijeska, prašine i kamenja s površine Marsa — u čvrste građevinske jedinice.
Mikroskopska tvornica materijala
Ključno rješenje leži u stvaranju sintetske zajednice dvaju organizama: cijanobakterija i vlaknastih gljiva. Cijanobakterije hvataju ugljikov dioksid i dušik iz atmosfere te ih fotosintezom pretvaraju u kisik i hranjive tvari. Te tvari potom hrane gljive koje proizvode biominerale i biopolimere — spojeve koji spajaju čestice tla u stabilnu masu.
“Možemo stvoriti sintetski lišaj koji sam proizvodi materijal za gradnju”, objasnila je dr. Jin. “Kombinirajući više organizama u stabilnu zajednicu, dobivamo sustav koji ne treba ljudsku intervenciju ni dodatne resurse.”
Cijeli sustav funkcionira samo uz simulirano marsovsko tlo, zrak, svjetlost i anorganski tekući medij — bez potreba za ljudskom prisutnošću, stalnim zalijevanjem ili dostavom nutrijenata sa Zemlje.
Što je novo u odnosu na prethodne pokušaje?
Istraživači su ranije pokušavali koristiti različite metode za vezanje regolita, uključujući spojeve na bazi magnezija, sumpora i geopolimere. Međutim, svi ti pristupi zahtijevali su određeni stupanj ljudske kontrole, što na Marsu nije izvedivo.
NASA je također eksperimentirala s gljivičnim micelijem, a neke su metode koristile bakterije za stvaranje kalcijevog karbonata — svojevrsne “opeke” od pijeska. Ipak, ti sustavi obično uključuju samo jednu vrstu mikroba i zahtijevaju redovnu opskrbu hranjivim tvarima, što ih čini nepraktičnima za stvarne misije.
Ono što tim dr. Jin nudi jest zatvoren i potpuno autonoman ekosustav, koji se sam održava i uz to proizvodi koristan materijal za gradnju.
3D printanje marsovskih građevina
Znanstvenici sada rade na razvoju tzv. regolitne tinte, biološke mase koja se može koristiti u 3D pisačima. Tehnika poznata kao direct ink writing omogućit će izradu funkcionalnih struktura — poput zidova, namještaja ili skloništa — izravno na površini Marsa, bez potrebe za tradicionalnim materijalima.
Cilj je stvoriti sustav u kojem će astronauti moći “odštampati” svoju bazu na licu mjesta, koristeći samo resurse s planeta na kojem se nalaze.
Ako se tehnologija pokaže uspješnom i u simuliranim marsovskim uvjetima, mogla bi postati temelj budućih kolonija na Crvenom planetu. Bez raketa prepunih betona, bez logističkih noćnih mora — samo prašina, svjetlost i vrlo pametna biologija.
Uz dr. Jin, na istraživanju su radili i dr. Richard Wilson, Nisha Rokaya i Erin Carr sa Sveučilišta Nebraska-Lincoln. Njihova ideja ne mijenja samo način na koji gradimo, već i način na koji uopće razmišljamo o gradnji — pogotovo izvan planeta kojeg zovemo dom.
