Το Χάρβαρντ καλλιεργεί «άλγη» σε «βιοπλαστικά καταφύγια» υπό συνθήκες «τύπου Άρη»
Αν οι άνθρωποι πρόκειται ποτέ να ζήσουν πέρα από τη Γη, θα πρέπει να κατασκευάσουν ενδιαιτήματα. Αλλά η μεταφορά αρκετών βιομηχανικών υλικών για τη δημιουργία κατοικήσιμων χώρων θα ήταν απίστευτα δύσκολη και δαπανηρή. Οι ερευνητές της Σχολής Μηχανικής και Εφαρμοσμένων Επιστημών (SEAS) John A. Paulson του Χάρβαρντ πιστεύουν ότι υπάρχει ένας καλύτερος τρόπος, μέσω της βιολογίας.
Μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Robin Wordsworth, καθηγητή Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Μηχανικής Gordon McKay και καθηγητή Γης και Πλανητικών Επιστημών, απέδειξαν ότι μπορούν να αναπτύξουν πράσινα φύκια μέσα σε καταφύγια από βιοπλαστικά σε συνθήκες που μοιάζουν με αυτές του Άρη. Τα πειράματα αποτελούν ένα πρώτο βήμα προς τον σχεδιασμό βιώσιμων ενδιαιτημάτων στο διάστημα που δεν θα απαιτούν τη μεταφορά υλικών από τη Γη.
«Εάν έχετε ένα ενδιαίτημα που αποτελείται από βιοπλαστικό και αναπτύσσονται φύκια μέσα σε αυτό, αυτά τα φύκια θα μπορούσαν να παράγουν περισσότερο βιοπλαστικό», εξήγησε ο Wordsworth. «Έτσι αρχίζεις να έχεις ένα σύστημα κλειστού βρόχου που μπορεί να συντηρηθεί και να αναπτυχθεί με την πάροδο του χρόνου».
Η έρευνα δημοσιεύεται στο Science Advances.
Καλλιέργεια φυκιών σε συνθήκες που μοιάζουν με τον Άρη
Σε εργαστηριακά πειράματα που αναπαρήγαγαν την αραιή ατμόσφαιρα του Άρη, η ομάδα του Wordsworth καλλιέργησε έναν κοινό τύπο πράσινων φυκιών που ονομάζεται Dunaliella tertiolecta. Τα φύκια ευδοκίμησαν μέσα σε έναν τρισδιάστατα εκτυπωμένο θάλαμο ανάπτυξης από ένα βιοπλαστικό που ονομάζεται πολυγαλακτικό οξύ, το οποίο ήταν σε θέση να εμποδίζει την υπεριώδη ακτινοβολία, ενώ παράλληλα διαπερνούσε αρκετό φως ώστε να επιτρέπει στα φύκια να φωτοσυνθέτουν.
Τα φύκια διατηρήθηκαν υπό ατμοσφαιρική πίεση 600 Pascal όπως στον Άρη – 100 φορές χαμηλότερη από τη Γη – και σε ένα περιβάλλον πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα, σε αντίθεση με το άζωτο και το οξυγόνο όπως στη Γη.
Το υγρό νερό δεν μπορεί να υπάρξει σε τόσο χαμηλές πιέσεις, αλλά ο βιοπλαστικός θάλαμος δημιούργησε μια βαθμίδα πίεσης που σταθεροποίησε το νερό στο εσωτερικό του. Τα πειράματα υποδεικνύουν ότι τα βιοπλαστικά αποτελούν ενδεχομένως το κλειδί για τη δημιουργία ανανεώσιμων συστημάτων για τη διατήρηση της ζωής σε ένα άψυχο περιβάλλον.
Η ιδέα που έδειξαν οι ερευνητές είναι πιο κοντά στον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται οι οργανισμοί στη Γη με φυσικό τρόπο και έρχεται σε αντίθεση με μια βιομηχανική προσέγγιση που χρησιμοποιεί υλικά που είναι δαπανηρά για την κατασκευή και την ανακύκλωση.
Οι άνθρωποι που ζουν στο διάστημα
Η ομάδα του Wordsworth είχε προηγουμένως επιδείξει ένα είδος τοπικής μορφοποίησης του εδάφους του Άρη χρησιμοποιώντας φύλλα αερογέλης πυριτίας που μιμούνται το φαινόμενο του θερμοκηπίου της Γης για να επιτρέψουν τη βιολογική ανάπτυξη.
Ένας συνδυασμός των πειραμάτων με τα φύκια με τα αερογέλη θα έλυνε τόσο τα ζητήματα θερμοκρασίας όσο και πίεσης για την υποστήριξη της ανάπτυξης φυτών και φυκιών, δήλωσε ο Wordsworth, και θα μπορούσε να ανοίξει μια πιο ξεκάθαρη πορεία προς την εξωγήινη ύπαρξη.
Στη συνέχεια, ο Wordsworth δήλωσε ότι οι ερευνητές θέλουν να αποδείξουν ότι τα ενδιαιτήματά τους λειτουργούν επίσης σε συνθήκες κενού, κάτι που θα ήταν σημαντικό για εφαρμογές στη Σελήνη ή στο βαθύ διάστημα. Η ομάδα του σχεδιάζει επίσης να σχεδιάσει ένα λειτουργικό σύστημα κλειστού βρόχου για την παραγωγή ενδιαιτημάτων.
«Η ιδέα των βιοϋλικών ενδιαιτημάτων είναι θεμελιωδώς ενδιαφέρουσα και μπορεί να υποστηρίξει τους ανθρώπους που ζουν στο διάστημα», δήλωσε ο Wordsworth.
«Καθώς αυτό το είδος τεχνολογίας αναπτύσσεται, θα έχει παράπλευρα οφέλη και για την τεχνολογία βιωσιμότητας εδώ στη Γη».
