Инженеры из Гонконга предложили печатать дома на Марсе из песка, желатина и дрожжей

Освоение Марса упирается не только в ракеты и скафандры, но и в банальный вопрос: из чего там строить. Тащить стройматериалы с Земли — разорительно, а плавить марсианский грунт при высоких температурах требует энергии, которой у первых колоний катастрофически мало. Команда инженеров из двух ведущих вузов Гонконга — HKUST и PolyU — предложила решение, которое выглядит почти абсурдно, но подтверждено лабораторными экспериментами: дома на Красной планете можно печатать из песка, желатина и живых дрожжей.

Руководил работой инженер-строитель Цзишен Цю. Смесь готовится как паста: частицы песка связывает гидрогель на желатиновой основе, внутри которого растут дрожжевые клетки. Дрожжи модифицированы так, чтобы вырабатывать адгезивные белки — аналоги тех, что мидии используют для крепления к камням и днищам судов. Именно эти белки обеспечивают прочное сцепление частиц реголита между собой.

Дальше в дело вступает сама марсианская среда. В лабораторных условиях материал печатали на 3D-принтере при температуре около -30 °C и давлении 0,01 атмосферы — то есть в условиях, близких к марсианским. Вода в смеси сначала замерзает, а затем сублимируется, переходя из твёрдого состояния сразу в пар. На месте остаётся пористая, но прочная структура, напоминающая пеноматериал. Прочность на сжатие достигает 10–12 МПа — это уровень низкомарочного бетона, прочность на изгиб — около 6 МПа. По оценкам исследователей, этого хватит для одно- или двухэтажных зданий на Земле, а с учётом меньшей гравитации Марса — и для многоэтажных конструкций.

Ключевое преимущество технологии — энергозатраты. Процесс требует на один-два порядка меньше энергии, чем спекание или плавление реголита при высоких температурах. Материал безотходен: использованные блоки можно измельчить, нагреть примерно до 45 °C, чтобы разжижить желатин, и отформовать заново. В экспериментах кирпичи сохраняли механические свойства после четырёх циклов переработки, а дрожжи оставались жизнеспособными. Достаточно одной живой клетки, чтобы размножить культуру в биореакторе.

Результаты опубликованы в журнале Chem Circularity. Однако до реального марсианского строительства ещё далеко. Материал испытывали только в земных лабораториях на имитаторах марсианского грунта. Открытыми остаются два принципиальных вопроса: выживут ли дрожжи в настоящих условиях Марса и насколько оправдана доставка желатина и стартовой культуры дрожжей с Земли. Если ответы окажутся положительными, колония сможет строить себя из того, что лежит под ногами, — с минимальной добавкой земного «стартового набора».

По материалам: iXBT