يُقترح من قبل الباحثين استخدام ميكروبين أرضيين قويين لإنشاء هياكل تشبه الخرسانة من التربة المريخية، مما قد يساعد المستوطنات البشرية على الكوكب الأحمر. يستفيد هذا النهج من التمعدن الحيوي لإنتاج مواد بناء وأكسجين في الموقع. يستمد الطريقة من العمليات الطبيعية ويهدف إلى دعم الموائل المستدامة من خلال استخدام الموارد في الموقع.
تواجه الطموحات البشرية لإقامة وجود على المريخ تحديات هائلة، بما في ذلك الغلاف الجوي الرقيق من ثاني أكسيد الكربون، والضغط المنخفض—أقل من واحد في المئة من ضغط الأرض—و درجات الحرارة المتطرفة التي تتراوح من -90 درجة مئوية إلى 26 درجة مئوية، إلى جانب الإشعاع الكوني المستمر. الإنشاء التقليدي بشحن المواد من الأرض غير عملي بسبب التكاليف واللوجستيات. بدلاً من ذلك، يدعو العلماء إلى استخدام الموارد في الموقع (ISRU)، مستفيدين من التربة المحلية لبناء ملاجئ تعمل أيضاً كملاذات دعم حياة.
مستوحى من الكائنات الدقيقة القديمة على الأرض التي أكسجت الغلاف الجوي وشكلت هياكل متينة مثل الشعاب المرجانية، يستكشف دراسة جديدة التمعدن الحيوي على المريخ. يتضمن هذا العملية إنتاج البكتيريا والفطريات والطحالب الدقيقة للمعادن من خلال التمثيل الغذائي. مركزاً على الناجين في البيئات القاسية، تبرز البحوث التلميع الحيوي، حيث ينتج الميكروبات كربونات الكالسيوم عند درجات حرارة الغرفة لتصلب التربة.
الجوهري في هذا الجهد هو الاقتران المتعايش بين Sporosarcina pasteurii و Chroococcidiopsis. الأولى تنتج كربونات الكالسيوم عبر اليوريوليسيس وتفرز بوليمرات تربط التربة. الثانية، سيانوبكتيريا مقاومة للظروف المريخية المحاكاة، تطلق الأكسجين لتعزيز بيئة دقيقة قابلة للحياة وتحمي شريكها من الإشعاع فوق البنفسجي باستخدام مواد بوليمرية خارج الخلية. معاً، يحولان غبار المريخ السائب إلى مادة صلبة تشبه الخرسانة.
تمتد الرؤية إلى طباعة ثلاثية الأبعاد للموائل على المريخ باستخدام هذا الثقافة المشتركة الميكروبية المخلوطة بالتربة، مدمجة علم الأحياء الفضائية والجيوكيمياء وعلم المواد والهندسة والروبوتات. بخلاف الإنشاءات، يمكن لـ Chroococcidiopsis تعزيز إمدادات الأكسجين لرواد الفضاء، بينما قد يمكن لمنتج الأمونيا الثانوي لـ Sporosarcina pasteurii تمكين الزراعة في حلقة مغلقة أو المساهمة في تشكيل الأرض.
لقد جمع مسبار Perseverance التابع لناسا عينات من فوهة Jezero، مشيراً إلى ماضٍ ميكروبي للمريخ، لكن الاختبارات لا تزال في المختبر باستخدام محاكيات التربة. تشمل التحديات تكرار جاذبية المريخ للروبوتات وتحمل الضغوط الكوكبية. مع المهمات المأهولة المقررة في العقد القادم والهدف من الموائل في أربعينيات القرن، البحث المعجل أمر أساسي. الدراسة، المنشورة في Frontiers in Microbiology، تؤكد التقدم التدريجي نحو جعل المريخ صالحاً للحياة.
