Хитин может быть идеальным строительным материалом на Марсе

Колония
Возможный вид будущей марсианской колонии. Авторы и права: Bryan Versteeg / MarsOne.

Трудно отрицать, что мы движемся в будущее, в котором человечество будет жить на Марсе. Но для развития устойчивого присутствия необходимо решить огромное количество технических проблем. Одна из этих проблем касается производства и строительства.

Мы не можем отправить на Марс всё, что нужно людям. Нам необходимо будет научиться делать всё самое необходимое на месте.

Новое исследование показывает, что хитин можно использовать в качестве строительного материала. Хитин хорошо известен как материал, из которого состоят экзоскелеты членистоногих, хотя он также присутствует и во многих других организмах и является основным компонентом клеточных стенок грибов. В недавнем исследовании говорится, что хитин можно использовать для строительства зданий и инструментов.

Название нового исследования – “Марсианский биолит: композит реголита для производства с замкнутым циклом”. Ведущий автор – Хавьер Фернандес из Сингапурского университета технологии и дизайна. Статья опубликована в журнале PLOS One.

Океан на Марсе
Возможно, так выглядел Марс в далёком прошлом. Авторы и права: Kevin Gill / NASA.

Хитин – это обычный, часто встречающийся на Земле полимер. Согласно пресс-релизу, в котором сообщалось об этом новом исследовании, хитин “… производится и метаболизируется организмами в большинстве биологических царств”. Тот факт, что он настолько широко распространён, означает, что он довольно гибок в применении. “Из-за его повсеместности, – говорится в сообщении, – хитин, вероятно, будет частью любой искусственной экосистемы”.

Идея нового исследования заключалась в том, чтобы производить хитин с помощью простых химических веществ и минимального использования энергии. Первым шагом было что-то вроде “реинжиниринга” самого хитина. Взяв хитиновые панцири креветок или других существ и обработав их чем-то щелочным, вы получите так называемый хитозан. Затем хитозан можно соединить с аналогом марсианского грунта. Этот новый хитиновый материал называется биолитом, и он очень полезен.

Для своего исследования авторы использовали этот материал, чтобы сделать гаечный ключ, крошечного марсианина и модель марсианской среды обитания.

По словам авторов, их работа показывает, что хитин можно использовать для создания инструментов, а также жёстких конструкций из доступных материалов, используя минимум энергии, что будет необходимо человечеству для того, чтобы когда-нибудь колонизировать Марс.

Марс
Южное полушарие Марса в представлении художника.Авторы и права: NASA.

Всё это часть понимания того, что добыча и производство ресурсов на месте необходимы при освоении космоса. Поскольку, для устойчивого присутствия человека где-либо в Солнечной системе, кроме Земли, просто невозможно доставить всё, что нам нужно на ракетах.

В новой работе исследователи указывали на то, что объекты ISRU (ресурсы используемые на месте) могли бы уже находиться на Марсе к моменту прибытия поселенцев. Помимо всего прочего, биолит можно использовать для создания жёстких защитных конструкций вокруг надувных сред обитания.

Эта технология была фактически разработана для решения проблем здесь, на Земле, путём создания круговых систем в городских условиях.

“Изначально технология была разработана для создания круговых экосистем в городской среде, но благодаря своей эффективности она также является наиболее эффективным и масштабируемым методом производства материалов в замкнутой искусственной экосистеме в чрезвычайно редкой среде безжизненной планеты или спутника”, – сказал Фернандес.

Вопреки общепринятому мнению, производство с использованием биоинспираторов и экологически чистых материалов – это не технология, заменяющая синтетические полимеры, а технология, определяющая новую парадигму производства и позволяющая делать то, что недостижимо для синтетических аналогов.

Колонизаторы
Будущие колонизаторы Марса в представлении художника. Авторы и права: NASA.

Одно из преимуществ биолита – это его гибкость. Его можно использовать в различных производственных методах, которые не подвергают материал повышенному давлению и температуре.

“Универсальность биолита при использовании без повышенной температуры или давления демонстрируется в беспрецедентном диапазоне производственных методов, таких как литьё, использование его в качестве строительного раствора и в аддитивном производстве”, – пишут авторы в своей статье.

Многие писатели-фантасты часто указывали на биомимикрию как на потенциальное решение космических проблем. Идея состоит в том, что в огромных геологических масштабах времени природа создала хорошо адаптированные системы, материалы и структуры. Хитин – пример одного из них.

Подобно тому, как разные формы жизни использовали эти системы для освоения других ниш в биосфере, люди могут использовать их для того же. А адаптируя хитин для использования на другой планете, мы можем ускорить эволюцию.


Больше информации: https://journals.plos.org/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.