火星盖房不用从地球运,细菌3D打印技术突破,2040年人类能住上吗

Mga komento · 2 Mga view

文 |姑苏九歌 编辑 |姑苏九歌 去火星盖房子这事,以前听着就像科幻电影里的桥段。 但2040年代载人火星任务越来越近,有个问题躲不过,人总不能住在飞船里吧?火星平均温度零下63℃,气压只有地球的0.6%,想长期待着

  文 |姑苏九歌

  编辑 |姑苏九歌

  去火星盖房子这事,以前听着就像科幻电影里的桥段。

  但2040年代载人火星任务越来越近,有个问题躲不过,人总不能住在飞船里吧?火星平均温度零下63℃,气压只有地球的0.6%,想长期待着,必须有结实的庇护所。

  传统思路是从地球运建材,可这成本高到离谱。

  数万美元一公斤的运费,建个100平方米的房子,光材料就得几亿美元。

  别说NASA,就算财大气粗的SpaceX也得掂量掂量。

  还好,米兰理工大学10月在《微生物学前沿》发了篇研究,给这事指了条新道,用细菌在火星就地盖房。

  这技术的核心是俩"主角",巴氏芽孢杆菌和色球藻。

  听着像微生物课上的知识点,其实它们在火星工地上分工明确。

  巴氏芽孢杆菌就像建筑工人,负责把沙子粘起来,色球藻更像项目经理,既要提供"氧气工资",又要给工地搭个防护棚。

  巴氏芽孢杆菌的本事是"造石头",它能分解尿素产生碳酸根离子,和火星风化层里的钙、镁离子结合,生成碳酸钙晶体,把松散的沙子粘成硬块。

  以前南京大学做过实验,用这细菌处理砂土,硬度能到2-5兆帕,差不多是低标号混凝土的水平。

  色球藻的作用更关键,这家伙能光合作用,在火星大气95%都是CO₂的环境下,照样能制造氧气。

  这些氧气刚好给巴氏芽孢杆菌当"燃料",让它更卖力地"砌墙"。

  同时,色球藻还会分泌一种聚合物,像给细菌裹了层保鲜膜,既能保湿又能防紫外线。

  那具体怎么操作呢?研究团队设计了个"流水线"。

  第一步先让机器人去火星表面挖沙子,也就是风化层,混上细菌孢子、水和营养液,调成糊状。

  这一步不用人动手,全靠机器自主完成,毕竟人穿着宇航服干活太费劲。

  调好的浆料直接进3D打印机,打印的时候,色球藻就开始工作了,一边光合作用产氧气,一边吐出聚合物,在打印材料表面形成一层保护膜。

  这层膜就像给还没干透的水泥墙盖了层防晒网,既能保住水分,又能让巴氏芽孢杆菌在里面安心"工作"。

  最后是"固化期",打印好的构件放着就行,巴氏芽孢杆菌会慢慢把沙子粘成石头。

  大概7到10个火星日,也就是地球的7到10天,硬度就能达到地球标准砖的水平。

  到这一步,房子的墙就算基本成型了。

  这技术听着挺完美,但离真能用还有距离。

  现在实验室里用的是火星风化层模拟物,不是真的火星沙子。

  真沙子得等NASA的样本返回任务,可那任务已经推迟了好几次,啥时候能拿到还说不准。

  还有些问题没搞清楚,比如火星重力只有地球的0.38倍,细菌在这种重力下会不会"站不稳"?晶体生长会不会受影响?

  国际空间站做过微重力实验,发现细菌膜的厚度会变,但火星这种"半重力"环境,到底啥情况,现在谁也不知道。

  温差也是个麻烦事,火星赤道夏天午后能到20℃,夜里能降到零下70℃,一天之内差90℃。

  这种过山车式的温度变化,细菌能不能扛住?现在实验室都是恒温环境,到了火星现场,估计得给它们配个"保温箱"才行。

  这技术不光能盖房子,科学上还有别的价值。

  色球藻在火星条件下怎么活下来的,能给找火星古代微生物的研究提供参考。

  毕竟以前科学家总猜,火星远古可能有生命,说不定就和色球藻一样,靠这种本事在极端环境下过日子。

  但往火星带地球细菌,也不是没争议。

  《外层空间条约》里说不能"有害污染"其他星球,可啥叫"有害"?万一地球细菌把火星本土可能存在的生命给灭了,谁负责?

  研究团队的霍什蒂纳特就说,得赶紧定个规矩,技术验证的时候小范围试试,真要大规模盖基地,得先把伦理问题说清楚。

  未来想让这技术落地,还得靠国际合作。

  NASA的空间技术计划和欧洲航天局的火星样本返回任务得配合好,SpaceX的星舰要是能把运输成本降下来,也能帮上忙。

  说不定以后还得给细菌"改改基因",让它们更耐冻、更能扛饿。

  总的来说,用细菌在火星盖房子,确实是个聪明主意。

  不用从地球运建材,成本能降一大截,给2040年代的载人任务提供了个靠谱的方案。

  但重力、温差、行星保护这些难题,还得一个一个解决。

  不过话说回来,人类探索太空,不就是这么一步步啃硬骨头过来的吗?说不定再过十几年,第一批火星居民住的房子,真就是细菌"打印"出来的。

Mga komento
会员免费服务:时刻音乐 时刻云盘 时刻工具箱 时刻标签 GitHub加速 时刻工具