Биоразлагаемые биопластики помогли водорослям процветать в условиях давления и света, подобных марсианским, что сделало возможным создание будущих мест обитания в космосе.
Важным шагом на пути к устойчивым космическим путешествиям стало успешное выращивание водорослей внутри биоразлагаемого биопластика, имитирующего условия экстремальной марсианской среды. Эксперимент был направлен на то, чтобы проверить, насколько хорошо материалы из полимолочной кислоты способны поддерживать условия, пригодные для жизни на Марсе, где поверхностное давление составляет менее 1% от земного. Это важный шаг к созданию самоподдерживающихся мест обитания для людей в составе экспедиционного корпуса, которым потребуются регенеративные биологические системы вместо дорогостоящих миссий по снабжению с Земли.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, группа исследователей под руководством Робина Вордсворта из Гарвардского университета продемонстрировала, что зелёная водоросль Dunaliella tertiolecta способна не только выживать, но и осуществлять фотосинтез внутри камер, напечатанных на 3D-принтере и имитирующих разреженную, богатую углекислым газом атмосферу Марса. Биопластиковая камера также защищала водоросли от ультрафиолетового излучения, пропуская достаточно света для биологической активности. Стабилизация жидкой воды осуществлялась с помощью градиента давления внутри камеры.
Исследователи подчеркнули, что биопластики обладают явными преимуществами по сравнению с традиционными промышленными материалами. Материалы, которые сложно перерабатывать или транспортировать в космосе. Поскольку полимолочная кислота (ПМК) производится из природных источников, её потенциально можно производить или регенерировать на месте с помощью водорослей, создавая таким образом самоподдерживающийся цикл. «Если у вас есть среда обитания, состоящая из биопластика, и в ней растут водоросли, эти водоросли могут производить больше биопластика», — отметил Вордсворт в своём заявлении.
Этот последний эксперимент основан на более ранних работах группы с использованием кремниевых аэрогелей, воспроизводящих парниковые условия Земли. Сочетая биопластиковые системы на основе водорослей для регенерации материалов с аэрогелями для терморегуляции и контроля атмосферы , команда видит реальный путь к долгосрочному внеземному обитанию. Успех камер в условиях, подобных марсианским, подтверждает возможность использования материалов биологического происхождения для поддержания жизни за пределами Земли.
В будущих экспериментах эти системы будут испытаны в более жестких условиях вакуума, что в конечном итоге будет полезно для пилотируемых космических полетов, а также для побочных приложений на Земле, сказал Вордсворт, утверждающий, что такая технология может иметь побочные эффекты.