Из чего следует строить укрытия, когда на Марс отправится миссия с экипажем? Если верить исследователям из Сингапурского университета технологий и дизайна, ответ прост: из комбинации марсианской почвы (реголита) и хитина — природного соединения, которое является основным компонентом морских ракушек, экзоскелетов насекомых и клеточных стенок грибов. По словам ученых, этот базовый строительный материал восполняем, что наиболее важно для длительных миссий.
Учитывая планы по повторному посещению поверхности Луны к концу 2020-х годов и запуску миссии на Марс к концу 2030-х годов, ученые говорят о критически важных технологиях. В миссиях такой длительности использование ресурсов на месте необходимо как для максимизации научных результатов, так и для минимизации затрат. В среде Марса, где в целом не хватает ресурсов, это особенно важная проблема.
Ученые предлагают использовать последние достижения в области производства хитинового материала для создания минимальной искусственной экосистемы, которая будет поддерживать людей в марсианской среде.
«Устойчивость окружающей среды является ключевым фактором нашего исследования, — рассказал Хавьер Гомес Фернандес, один из авторов проекта. — Производство увеличивается с отходами: чем больше людей, тем больше экосистема, чем больше производится хитина в результате переработки отходов, тем больше материала вы можете производить. Это противоположно нынешней парадигме Земли, где чем больше производство, тем больше ресурсов истощается и тем больше отходов остается».
Ученые создали новый материал, объединив хитозан с минералом, имитирующим свойства марсианской почвы. Затем хитиновый материал использовали для создания гаечного ключа и модели марсианской постройки. Исследователи продемонстрировали, что этот материал позволяет быстро изготавливать объекты, начиная от необходимых инструментов и, возможно, даже заканчивая устойчивыми укрытиями. По мнению авторов, такой подход может стать ключом к развитию человечества как межпланетного вида.
Фернандес и его коллеги рассказали, почему этот материал подходит для жизни на Марсе. Хитин можно получать от насекомых, которые также могут стать ценным источником белка для долгого космического путешествия. Затем биополимер можно объединить с марсианской почвой для создания готового строительного материала. При этом не потребуется специальное оборудование и значительные затраты энергии. Ученые назвали этот процесс упрощенной химией, который подойдет для ранних марсианских поселений.
Теперь исследователям предстоит изучить, насколько материал прочен. Например, как он поведет себя при взаимодействии с излучением, низким давлением и низкими температурами Марса.
Исследование было опубликовано в журнале PLoS ONE.