Бактерии создадут кирпичи для строительства марсианских колоний

Специалисты американского космического агентства NASA уже давно размышляют над проектом колонизации Марса. Но организация базы на Красной планете требует большого количества строительных материалов.

С Земли можно доставлять только некоторые лёгкие элементы, например, надувные модули. Но где взять основу для прочных конструкций?

Необычный ответ предлагают специалисты в области синтетической биологии из Брауновского (Brown University) и Стэндфордского (Standford University) университетов.

Эта наука лежит на границе биологии и техники. Она позволяет выявлять гены, ответственных за те или иные функции организма, и переносить их другому виду, наделив его при этом соответствующими способностями.

Группа учёных под руководством Андрэ Бёрнье (André Burnier) из Исследовательского центра Эймса исследует возможность использования бактерии Sporosarcina pasteurii для получения цемента в процессе переработки отходов жизнедеятельности астронавтов.

Эта бактерия перерабатывает мочевину с выделением аммония, который делает окружающую среду достаточно щелочной. В результате начинается процесс образования естественных цементов на основе карбоната кальция.

В своих экспериментах исследователи запустили бактерии в сыпучий материал, помещённый в форму, и за две недели получили биокирпич, по прочности не уступающий бетону. Им также удалось выделить гены, отвечающие за это уникальное свойства бактерий, и передать их другому виду микроорганизмов - кишечной палочке Escherichia coli.

У NASA есть специальный проект Synthetic Biology, курирующий достижения в синтетической биологии. Работающие в его рамках специалисты заинтересованы в получении не только строительных блоков. Исследователи считают, что бактерии могут принести космическим поселенцам гораздо больше пользы.

Как было заявлено на прошедшем в Великобритании форуме BioDesign, разные виды бактерий могут быть задействованы для обеспечения марсианских колоний пластмассами, маслами и топливом.

Но для этого необходимо решить серьёзную проблему - большинство земных микроорганизмов не могут существовать в атмосфере Красной планеты. Правда, есть и исключения. Древние цианобактерии анабена прекрасно приспособлены, чтобы перерабатывать два основных компонента марсианского воздуха (углекислый газ и азот) c получением сахаров. Всё, что им требуется, минимальная защита от ультрафиолетового излучения, например, слой грунта.

До того как попасть в руки учёным, большую часть полученной таким образом энергии эти бактерии потребляли самостоятельно. В будущем исследователи планируют использовать модифицированную цианобактерию, чтобы получать питательную среду для других видов микроорганизмов. Для этого специалисты пересадили представителям рода Anabaena часть генов кишечной палочки, после чего производство сахаров значительно увеличилось.

Конечно, в NASA не собираются сразу доверять жизнь космических колонизаторов бактериям. Поначалу планируется испытать работоспособность модели в ходе автоматизированных миссий с участием роботов.

Добавим, что затраты на дополнительные исследования в области синтетической биологии в любом случае обойдутся учёным дешевле, чем доставка нескольких тонн стройматериалов на поверхность Марса.