دانشمندان می‌خواهند با مخمر و ژلاتین برای فضانوردان مریخ سکونت‌گاه بسازند

اگر پای انسان روزی به مریخ باز شود، تأمین سرپناه و ساخت پناهگاه یکی از نخستین چالش‌ها خواهد بود. اکنون گروهی از پژوهشگران «دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ» و «دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ کنگ» روشی نوین برای ساخت پناهگاه در سیاره سرخ ارائه کرده‌اند که نیازی به فرایندهای حرارتی پرمصرف ندارد و در آن از ترکیب مخمر دستکاری‌شده ژنتیکی، ژلاتین و خاک شبیه‌سازی‌شده مریخ استفاده می‌شود.

ایده این پژوهش از میوه‌های خشک‌شده به‌روش انجمادی الهام گرفته شده که پس از خروج رطوبت، ساختاری سفت‌تر پیدا می‌کنند. فرایند کار به این ترتیب است که ابتدا از مخمری استفاده می‌شود که با مهندسی زیستی، پروتئین‌های چسبنده‌ای برای اتصال ذرات به یکدیگر تولید می‌کند. این مخمر با هیدروژل ژلاتین مصنوعی (ترکیب مایع ژلاتین در آب به عنوان بستر رشد سلول‌ها) ترکیب شده و سپس با خاک معمولی مریخ مخلوط می‌شود تا خمیر نهایی توسط چاپگر سه‌بعدی تولید شود.

ساخت پناهگاه در مریخ با فوم زیستی مقاوم

ماده خروجی حالتی کف‌مانند دارد و وقتی در معرض هوای بسیار سرد و خشک مریخ قرار می‌گیرد، رطوبت و یخ داخل آن مستقیماً بخار می‌شود؛ درست مثل فرایندی که برای تولید میوه خشک انجمادی استفاده می‌شود. با خروج رطوبت، سازه‌ای سبک با حفره‌های ریز باقی می‌ماند که بسیار محکم و سفت است.

آزمایش‌ها نشان می‌دهد مقاومت فشاری و خمشی این ماده به‌ترتیب به حدود ۱۲ و ۶ مگاپاسکال می‌رسد که تاحدی با مقاومت بتن‌های معمولی ساختمانی در زمین برابری می‌کند. علاوه‌براین استحکام، مصرف انرژی در این روش ۱۰ تا ۱۰۰ برابر کمتر از ذوب و حرارت‌دادن مستقیم خاک برای ساخت بلوک است.

یکی از مزایای قابل‌توجه این ماده، قابلیت تجزیه و استفاده مجدد از آن است؛ به شرط آنکه حداقل یک سلول مخمر از سرمای خشک مریخ جان سالم به در ببرد. سازه‌های ساخته‌شده فعلی در شرایط آزمایشگاهی نمونه‌هایی کندومانند با ارتفاع حدود ۴۵ میلی‌متر هستند. هرچند تیم پژوهشی مانع فیزیکی خاصی برای توسعه مقیاس این فناوری نمی‌بیند، اما هنوز چالش‌های متعددی باقی مانده است. بررسی قابلیت نگهداری فشار داخلی برای تنفس انسان هنوز در این فاز آزمایش نشده و پناهگاه‌های نهایی احتمالاً نیازمند معماری‌های ترکیبی خواهند بود تا ویژگی‌هایی مانند هوابندی، مقاومت مکانیکی، محافظت در برابر پرتوهای کیهانی و پایداری حرارتی را به شکل هم‌زمان برآورده کنند.