Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) нашли альтернативный способ создания обитаемых пространств в космосе без необходимости транспортировки большого количества промышленных материалов с Земли.
Международная группа исследователей под руководством Робина Уордсворфа, профессора экологических наук и инженерии Гордона Маккея и профессора наук о Земле и планетах, продемонстрировала, что можно выращивать зелёные водоросли в укрытиях из биопластмассы в условиях, аналогичных марсианским. Эксперименты — первый шаг к созданию устойчивых обитаемых сред в космосе, не требующих материалов с Земли.
«Если у вас есть укрытие, состоящее из биопластмассы, и в нём растёт водоросль, то эта водоросль может производить больше биопластмассы», — объяснил Уордсворт. «Таким образом, у вас появляется замкнутая система, которая может поддерживать себя и даже расти со временем».
Исследование [опубликовано](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp4985) в журнале Science Advances.
В лабораторных экспериментах, имитирующих тонкую атмосферу Марса, команда Уордворта вырастила распространённый вид зелёных водорослей под названием Dunaliella tertiolecta. Водоросли процветали в камере для выращивания, изготовленной методом 3D-печати из биопластмассы под названием полилактид, которая способна блокировать ультрафиолетовое излучение, пропуская достаточно света для фотосинтеза водорослей.
Водоросли содержались при марсианском атмосферном давлении в 600 паскалей — более чем в 100 раз ниже, чем на Земле, — и в среде, богатой углекислым газом, в отличие от преимущественно азота и кислорода на Земле. Жидкая вода не может существовать при таком низком давлении, но камера из биопластмассы создала градиент давления, стабилизирующий воду внутри.
Эксперименты указывают на то, что биопластмассы могут играть ключевую роль в создании возобновляемых систем для поддержания жизни в безжизненной среде.
Концепция, продемонстрированная исследователями, ближе к тому, как организмы растут естественным образом на Земле, и отличается от промышленного подхода с использованием дорогостоящих в производстве и переработке материалов.
Команда Уордворта ранее продемонстрировала один из видов локального марсианского терраформирования с помощью [листов аэрогелей из диоксида кремния](https://phys.org/news/2019-07-silica-aerogel-mars-habitable.html), имитирующих эффект потепления в земном парниковом эффекте и обеспечивающих биологический рост.
По словам Уордворта, сочетание экспериментов с водорослями и аэрогелями решит проблемы, связанные с температурой и давлением, для поддержки роста растений и водорослей. Это может открыть более чёткий путь к существованию за пределами Земли.
Далее, по словам Уордворта, исследователи хотят продемонстрировать, что их укрытия также работают в условиях вакуума, что будет актуально для лунных или глубоководных приложений. У команды также есть планы разработать работающую замкнутую систему для производства жилищ.
«Концепция биоматериальных жилищ принципиально интересна и может поддерживать жизнь людей в космосе», — сказал Уордсворт. «По мере развития этого типа технологий он будет иметь побочные преимущества для технологий устойчивого развития здесь, на Земле».
Предоставлено [Гарвардской школой инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона](https://phys.org/partners/harvard-john-a–paulson-school-of-engineering-and-applied-sciences/).