Budownictwo na Marsie: naukowcy wykorzystają drożdże do tworzenia trwałych konstrukcji

Zespół z Hong Kong University of Science and Technology pokazał kompozyt z drożdży, żelatyny i mineralnego kruszywa, który można drukować w 3D i który twardnieje praktycznie sam — wystarczy marsjański mróz i rozrzedzona atmosfera. Jak opisuje Spider's Web, pomysł wyrósł z bardzo ziemskiej obserwacji: liofilizowana żywność staje się sucha i sztywna, bo wodę usuwa się w niskiej temperaturze i przy obniżonym ciśnieniu, a Mars oferuje takie warunki właściwie za darmo.

Dlaczego to nie jest kolejna „betonowa fantazja"

Sercem rozwiązania jest sublimacja. Po wyciśnięciu masy przez dyszę woda zamarza, a potem przechodzi bezpośrednio ze stanu stałego w parę — i tak powstaje porowata, lekka struktura przypominająca piankę. Kompozyt ma przy tym prostą architekturę: ziarna mineralne tworzą szkielet, a składniki biologiczne pełnią rolę spoiwa. W jego skład wchodzą żelatyna, która daje komórkom środowisko do pracy i dodatkowo wiąże ziarna kruszywa, oraz zmodyfikowane drożdże — na powierzchni ich komórek znajdują się bardzo przyczepne białka, w tym podobne do tych, których małże używają do mocnego przylegania do skał. Docelowo znaczną część części mineralnej miałyby stanowić skały lub regolit dostępne już na Marsie, co w każdej koncepcji stałej bazy od razu obniża masę ładunku do wysłania z Ziemi.

Co już wiadomo o wytrzymałości, a czego jeszcze nie

W testach przy około -30°C i ciśnieniu 0,01 atmosfery materiał osiągnął wytrzymałość na ściskanie rzędu 10–12 MPa — to poziom porównywalny ze słabszymi odmianami betonu. Według Jishena Qiu na Ziemi taka wartość wystarczyłaby dla niewielkich konstrukcji, a na Marsie sytuację dodatkowo ułatwia grawitacja wynosząca około 38 proc. ziemskiej. Trzeba jednak pilnować skali: największe demonstracyjne kopuły miały około 45 mm wysokości i 30 mm szerokości, czyli gabaryty korka od wina, a nie pokoju dla astronauty. To raczej dowód koncepcji niż gotowy produkt — pokazuje, że etap utwardzania można oprzeć na warunkach planety, zamiast dowożenia ciężkiego pieca do wypalania cegieł albo topienia regolitu.

Co warto śledzić dalej

Dla osób obserwujących projekty na pograniczu biotechnologii, druku 3D i architektury (takie właśnie inicjatywy często lądują w pulach hackathonów i grantów „space biotech") to sygnał, że trend „wykorzystaj to, co już jest na miejscu" ma się dobrze. W przypadku Księżyca badane są m.in. metody spiekania lokalnego pyłu; tu zamiast ogromnej ilości ciepła pojawia się biologiczne spoiwo. Najciekawsze do obserwowania w kolejnych miesiącach będą trzy rzeczy: czy uda się przeskalować druk z próbki wielkości korka do czegoś użytecznego, jak kompozyt zachowa się przy dłuższym cyklu sublimacji i jak twórcy rozwiążą kwestię żywych komórek drożdży zamkniętych w marsjańskiej strukturze.