Это не сценарий научно-фантастического фильма! Это действительно происходит. В безвоздушном пространстве космоса, где каждый грамм полезной нагрузки стоит десятки тысяч долларов, рождается концепция, способная перевернуть наше представление о космической инфраструктуре. Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США (DARPA) занимается разработкой проекта по созданию «живых космических структур».
Все привыкли к мысли, что каждый объект, который отправляется в космос, скрупулезно разрабатывается на Земле, затем сжимается до минимально возможных размеров и запускается ракетой-носителем. Теперь все может измениться — не путем создания более мощных ракет, а через радикальное переосмысление самого процесса создания космических объектов.
О том, чего стоит ожидать от технологического прогресса в космической индустрии, порассуждали с директором по маркетингу «Инферит» Анной Кулик.
Живая материя в космосе на орбите: когда научная фантастика становится техзаданием
Проект DARPA похож на сюжет из научной фантастики: полукилометровые структуры, которые не собираются из заранее изготовленных модулей, а буквально вырастают на орбите из «живых микробов». Это радикальное переосмысление принципов создания космической инфраструктуры.
Такое решение позволит обходить ограничения грузоподъемности современных ракет: отказываемся от парадигмы «проектируй-производи-запускай» в пользу революционного «запускай-выращивай-используй». Технология представляет особый интерес по мере приближения к миссиям освоения Луны и Марса.
В центре концепции — «коктейль» из достижений трех научных областей. Синтетическая биология поставляет экстремофилов — микроорганизмы, эволюционировавшие для выживания в самых негостеприимных уголках Земли, будь то радиоактивные озера или антарктические льды. Современное материаловедение отвечает биосовместимыми матрицами, способными направлять рост этих микроорганизмов в трехмерном пространстве. А космическая индустрия предоставляет уникальную среду микрогравитации, где земных ограничений роста просто не существует.
Суть идеи проста и одновременно революционна: вместо того чтобы воевать с физическими ограничениями космоса, мы начинаем использовать их как преимущество. Микрогравитация, традиционно воспринимаемая как проблема, становится конкурентным преимуществом, позволяющим создавать структуры, немыслимые на Земле.
Вакуум из смертельной угрозы превращается в идеальную стерильную среду для контролируемого биологического роста. Даже космическая радиация — извечный враг астронавтов — может быть перепрограммирована для стимуляции определенных метаболических процессов.
Неудивительно, что эта концепция вызывает недоверие у многих специалистов. Это выглядит слишком фантастично, слишком волшебно, слишком невероятно.
Космические фабрики: первые шаги в неизведанное
Переход от теоретических изысканий к практической реализации уже идет. Программа Novel Orbital Manufacturing, Materials, and Mass-Efficient Design (NOM4D), запущенная DARPA в 2022 году, подготавливает почву для первых экспериментов по космическому производству.
В начале 2026 года на борту ракеты SpaceX Falcon 9 отправятся в космос материалы, разработанные командой Калифорнийского технологического института совместно с компанией Momentus. В невесомости автоматизированная система преобразует их в круговой каркас — прообраз космической антенны будущего.
«Если технология сборки окажется успешной, это будет первым шагом к масштабированию для в конечном итоге построения очень крупных космических структур в будущем», — прокомментировал менеджер программы Эндрю Детор.
Параллельно исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн совместно с Voyager Space проведут ряд экспериментов жидких материалов собственной разработки, способный затвердевать в условиях нагревания, на Международной космической станции. Тесты запланированы на 2026 год.
Архитектура жизни в безжизненном пространстве
Концепция биологического строительства в космосе многослойна и сложна:
- жесткие неорганические волокна формируют каркас, обеспечивающий структурную целостность;
- биоматериалы формируют матрицу — своеобразную питательную почву, в которой размножаются, живут и растут микроорганизмы;
- бактерии-экстремофилы, развиваясь в строго заданных направлениях, создают «ткань» — функциональное покрытие конструкции.
Возможно, наиболее амбициозная часть этой концепции — контролируемый рост. Исследователи планируют использовать химические сигналы для управления направлением роста бактерий, по сути, перепрограммируя биологические механизмы, отточенные миллионами лет эволюции.
Между концепцией и реализацией лежит целый океан технических проблем, решение которых потребует прорывов сразу в нескольких областях науки:
- Выживание в космосе — обеспечение жизнеспособности биологических компонентов в вакууме, при экстремальных температурах и интенсивном радиационном фоне.
- Направленный рост — контроль над развитием структуры для достижения заданной формы и функциональности.
- Питание и метаболизм — непрерывная подача питательных веществ к растущему краю структуры.
- Структурная целостность — обеспечение механической стабильности и прочности выращенных компонентов.
В своем RFI DARPA задает фундаментальный вопрос: следует ли разрабатывать аэробные (требующие кислорода) или анаэробные (не требующие кислорода) системы? Первые более энергоэффективны, но требуют сложных систем жизнеобеспечения. Вторые менее продуктивны, но проще в реализации.
Интересно, что исследователи уже обнаружили микроорганизмы, способные выживать в экстремальных условиях космоса. На внешней поверхности Международной космической станции были найдены бактерии, продолжающие жить, несмотря на вакуум и интенсивное ультрафиолетовое излучение. Генетический материал этих экстремофилов может стать основой для создания устойчивых к космической среде биоматериалов.
От «колонизации» к «культивации» космоса
DARPA называет несколько направлений, каждое из которых способно совершить революцию в освоении космоса:
- тросы для космических лифтов, простирающиеся от геостационарной орбиты до низкой околоземной орбиты, что может радикально снизить стоимость доставки грузов в космос;
- сетчатые конструкции для улавливания космического мусора, способные очистить орбиту от опасных обломков;
- километровые интерферометры для радиоастрономии, обеспечивающие беспрецедентную чувствительность наблюдений;
- модули космических станций, выращиваемые для размещения дополнительной полезной нагрузки;
- самовосстанавливающиеся материалы для ремонта повреждений.
Возможно, даже солнечные паруса колоссальных размеров для межпланетных перелетов и целые космические корабли — почему нет. Самое удивительное, что эти «живые космические структуры» потенциально могли бы адаптироваться к изменяющимся условиям и даже эволюционировать со временем.
За горизонтом: философские измерения космической биоархитектуры
На данный момент выращивание живых структур в космосе пока остается на границе науки и научной фантастики. Но DARPA известно своими амбициозными проектами, многие из которых трансформировали нашу реальность — от интернета до GPS и голосовых интерфейсов.
В апреле 2025 года агентство планирует провести семинар с экспертами для обсуждения этой концепции, что свидетельствует о серьезности намерений агентства. Граница между невозможным вчера и реальностью завтра тонкая. В мире, где каждый запуск ракеты стоит сотни миллионов долларов, идея отправить «семена» структур вместо самих структур выглядит не просто инновационной — она кажется неизбежной. Вопрос лишь в том, когда и как человечество освоит это искусство космической биоархитектуры.
За техническими деталями и инженерными вызовами проглядывает более глубокий вопрос: размывание границы между живым и неживым, между выращенным и построенным. Если структуры в космосе будут частично состоять из живых организмов, как это изменит наше отношение к ним? Будут ли эти гибридные конструкции требовать особого этического подхода? Они будут живыми? С учетом происходящих сегодня технологических сдвигов, какова вероятность, что они будут «телом» для ИИ? Сможет ли DARPA превратить научную фантастику в научный факт?
История агентства показывает, что недооценивать его способность воплощать невозможное не стоит, но даже если биомеханические космические структуры останутся мечтой на ближайшее будущее, сам поиск решений может привести к неожиданным открытиям и прорывам, которые найдут применение в других областях.