دانشمندان از امکان تولید سوخت راکت در مریخ به کمک باکتری‌ها خبر می‌دهند

تیمی از محققان موسسه تکنولوژی جورجیا طرحی ارائه داده‌اند تا فضانوردان بتوانند برای تولید سوخت موردنیاز خود در سفر بازگشت از مریخ از باکتری‌ها کمک بگیرند. در این طرح، قرار است تا باکتری‌ها به همراه فضانوردان به مریخ فرستاده شوند و از کربن دی‌اکسید هوا، سوخت موشک و اکسیژن مایع موردنیاز را تولید کنند.

تا انتهای دهه میلادی باید انتظار داشته باشیم تا راکتی از مریخ پرتاب شود و تمام نمونه‌هایی که مریخ‌نورد «استقامت» (Perseverance) جمع‌آوری کرده را به زمین بازگرداند. این محموله فقط چیزی حدود ۵۰۰ گرم وزن خواهد داشت، اما راکتی که قرار است محفظه این نمونه‌ها را به مدار مریخ بفرستد که بعد از آن با فضاپیمایی به زمین برسد، تنها ۴۰۰ کیلوگرم وزن خواهد داشت. بیشتر این وزن هم متعلق به سوخت جامد موردنیاز برای پرتاب و افزایش ارتفاع از سطح مریخ است.

با وجود همه این‌ها حالا تصور کنید که برای پرتاب ماموریت‌های بزرگتر و ارسال فضانوردان به مریخ چقدر سوخت نیاز است. طبق موسسه تکنولوژی جورجیا برای چنین ماموریتی ۳۰ تن متان و اکسیژن مایع نیاز است تا بتواند ۵۰۰ کیلوگرم محموله را به مدار بفرستد.

با اینکه می‌توان اکسیژن مایع را روی مریخ تولید کرد، باید متان موردنیاز را از زمین به همراه فضاپیما به مریخ فرستاد و به این معنی است که محموله اولیه از زمین چیزی حدود ۵۰۰ تن خواهد بود و انتقال سوخت اضافی ۸ میلیارد دلار هزینه مازاد خواهد داشت.

تیم موسسه تکنولوژی جورجیا برای کاهش هزینه‌ها طرحی پیشنهاد داده تا سیانوباکتری و اشریشیا کلی یا E. coli (Escherichia coli) مهندسی ژنتیکی شده به مریخ بفرستند تا نوعی سوخت به نام ۳،۲-بوتان‌دیول تولید کنند. از این ماده شیمیایی در زمین برای تولید پلاستیک سنتز شده و پلیمرهای دیگر استفاده می‌شود. این پروسه علاوه بر اینکه اکسیژن کافی برای راکت تولید می‌کند، می‌تواند ۴۴ تن اکسیژن اضافی تولید کند که برای اهداف دیگری استفاده می‌شود.

ایده کلی به این صورت است که قبل از ارسال فضانوردان، فضاپیماهایی زودتر به مریخ فرستاده شوند که نمونه‌های این میکروارگانیسم‌ها و مواد پلاستیکی موردنیاز را با خود داشته باشد تا چند فوتوبیوراکتور (photobioreactor) به اندازه چهار زمین فوتبال روی مریخ برپا کند.

در این راکتورها، نور خورشید، کربن دی‌اکسید اتمسفر و نوعی آنزیم به سیانوباکتری‌ها می‌رسد تا شکر تولید کنند. این شکرها به E. coliها می‌رسند تا سوخت و اکسیژن تولید کنند. چنین پروسه‌ای، ۳۲ درصد کارآمدتر از نیروگاه‌های شیمیایی برای تولید اکسیژن روی مریخ خواهد بود، اما سه برابر حمل سوخت به مریخ وزن خواهد داشت. در قدم بعدی محققان تلاش می‌کنند تا این تجهیزات را بهینه‌تر و سبک‌تر و پروسه زیستی را سریع‌تر کنند.