اگر انسانها بخواهند روزی فراتر از کره زمین زندگی کنند، به ساخت زیستگاه نیاز خواهند داشت.
اما انتقال مواد صنعتی کافی برای ایجاد فضاهای قابل سکونت، چالشی فوقالعاده دشوار و پرهزینه خواهد بود.
پژوهشگران در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی جان ای. پالسون هاروارد (SEAS) معتقدند که راه بهتری از طریق زیستشناسی وجود دارد.
یک تیم بینالمللی از محققان به رهبری رابین وردزورث (Robin Wordsworth)، استاد علوم محیطی و مهندسی و استاد علوم زمین و سیارهشناسی، نشان دادهاند که میتوانند جلبک سبز را در پناهگاههای ساختهشده از بیوپلاستیک و در شرایطی مشابه مریخ پرورش دهند.
این آزمایشها اولین گام به سوی طراحی زیستگاههای پایدار در فضا است که نیازی به آوردن مواد از زمین نخواهند داشت.
پروفسور وردزورث توضیح میدهد: «اگر زیستگاهی داشته باشید که از بیوپلاستیک تشکیل شده و جلبک در آن رشد کند، آن جلبک میتواند بیوپلاستیک بیشتری تولید کند. بنابراین، شما به یک سیستم چرخه-بسته (closed-loop system) دست مییابید که میتواند خود را حفظ کرده و حتی در طول زمان رشد کند.»
این پژوهش در مجله معتبر Science Advances منتشر شده است.
پرورش جلبک در شرایط شبیهسازیشده مریخ
تیم پروفسور وردزورث در شرایط آزمایشگاهی که جو رقیق مریخ را بازسازی میکرد، نوعی جلبک سبز رایج به نام Dunaliella tertiolecta را پرورش دادند.
این جلبک در یک محفظه رشد چاپ سهبعدی ساختهشده از بیوپلاستیکی به نام پلیلاکتیک اسید (polylactic acid) به خوبی رشد کرد.
این محفظه توانست پرتو فرابنفش (UV) را مسدود کرده و همزمان نور کافی برای فتوسنتز جلبک را عبور دهد.
جلبکها تحت فشار اتمسفری مشابه مریخ، یعنی ۶۰۰ پاسکال (بیش از ۱۰۰ برابر کمتر از فشار زمین) و در محیطی غنی از دیاکسید کربن (برخلاف جو زمین که عمدتاً از نیتروژن و اکسیژن تشکیل شده) نگهداری شدند.
آب مایع در چنین فشارهای پایینی نمیتواند وجود داشته باشد، اما محفظه بیوپلاستیکی یک گرادیان فشار ایجاد کرد که آب را در داخل آن پایدار نگه داشت.
این آزمایشها نشان میدهند که بیوپلاستیکها میتوانند نقشی کلیدی در ایجاد سیستمهای تجدیدپذیر برای حفظ حیات در یک محیط بیجان داشته باشند.
مفهومی که محققان به نمایش گذاشتند، شباهت بیشتری به نحوه رشد طبیعی ارگانیسمها بر روی زمین دارد و در تضاد با رویکرد صنعتی است که از موادی با هزینه تولید و بازیافت بالا استفاده میکند.
زندگی انسان در فضا
تیم وردزورث پیش از این محیط مریخ را در روی زمین شبیه سازی کردند و آن را با استفاده از ورقههای آئروژلهای سیلیسی (silica aerogels) به محلی مناسب برای کشت تبدیل کردند .
این ورقهها اثر گرمایش گلخانهای زمین را تقلید کرده و امکان رشد بیولوژیکی را فراهم میکنند.
به گفته وردزورث، ترکیبی از آزمایشهای جلبک با آئروژلها میتواند هم مشکلات دما و هم فشار را برای حمایت از رشد گیاهان و جلبکها حل کند و مسیر روشنتری را به سوی حیات فرازمینی باز نماید.
وردزورث میگوید گام بعدی محققان این است که نشان دهند زیستگاههایشان در شرایط خلأ نیز کار میکنند، که این امر برای کاربردهای قمری یا در اعماق فضا اهمیت دارد.
تیم او همچنین قصد دارد یک سیستم چرخه-بسته کاربردی برای تولید زیستگاه طراحی کند.
وردزورث در پایان میگوید: «مفهوم زیستگاههای مبتنی بر مواد زیستی (biomaterial) اساساً جالب است و میتواند از زندگی انسان در فضا پشتیبانی کند. با توسعه این نوع فناوری، مزایای جانبی برای فناوریهای پایدار در اینجا بر روی زمین نیز به همراه خواهد داشت.»
با کلیک بر روی آیکون های زیر ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.
