Строительство базы на Марсе с помощью бактерий

Докторант Делфтского технического университета (TU Delft) Бенджамин Ленер предложил план постройки марсианской базы с использованием бактерий. Вместо отправки людей и тяжелых материалов он предлагает сначала отправить на Красную планету беспилотные капсулы. Свою диссертацию он защитил 22 ноября.

Прямая отправка астронавтов, инструментов и стройматериалов крайне дорога из-за высокой стоимости вывода каждого килограмма в космос. Кроме того, люди плохо защищены от радиации во время полета и на поверхности Марса, нуждаются в кислороде, большом количестве пищи и подвержены болезням.

Беспилотная капсула

План Ленера, специалиста в нанотехнологиях и биологии, исключает присутствие людей в первые годы. Он предлагает использовать беспилотные капсулы, содержащие три компонента:

• Ровер — устройство на колесах с ковшом для сбора богатого железом марсианского грунта (реголита).
• Биореактор — заполнен бактериями вида Shewanella oneidensis. Эти бактерии способны преобразовывать часть почвы в магнетит — магнитный оксид железа (Fe₃O₄), который затем можно извлечь магнитами.
• 3D-принтер — используя технику Lithography-based Ceramic Manufacturing (LCM), он преобразует сырье в винты, гайки, железные пластины и другие объекты для будущей базы.

Бактерии обладают ключевыми преимуществами: они самовоспроизводятся, их легко и дешечно транспортировать, и они устойчивы к высоким дозам радиации.

Питание и отходы

В плане бактерии питаются микроводорослями. Эти водоросли преобразуют солнечный свет и CO₂ из марсианской атмосферы в питательные вещества и кислород. Они также производят органические отходы, как и сам биореактор. Эти отходы станут важным ресурсом для первых поселенцев, так как их можно использовать в качестве компоста.

Производство и риск заражения

Расчеты показывают, что одна беспилотная капсула с реактором на 1400 литров может производить около 350 кг железа в год. «Через 3,3 года она произведет больше железа, чем может поместиться внутри капсулы», — говорит Ленер. Отправка нескольких таких модулей позволит произвести значительное количество железа за несколько лет.

Чтобы избежать биологического загрязнения планеты, которое может помешать поиску жизни, напечатанные материалы предлагается хранить в надувной герметичной камере, прикрепленной к капсуле.

Дальнейшее развитие

Предложение Ленера соответствует популярному в космических исследованиях подходу ISRU (in situ resource utilization) — использованию местных ресурсов. Доктор Айдан Коули, научный советник ESA, отмечает: «ISRU — важная технология для обеспечения устойчивого исследования. Все подходы должны быть изучены, и в этом контексте работа Бенджамина дает ценное представление о биологических процессах для таких применений».

ESA и NASA уже выразили заинтересованность в дальнейшей разработке этих идей.