研究者らは、2種類の地球由来の頑強な微生物を使用して火星レゴリスからコンクリート様の構造物を製造することを提案しており、人類の赤い惑星での定住を支援する可能性がある。この手法は生体鉱化を利用して現地で建材と酸素を生産する。自然プロセスに着想を得ており、現地資源利用を通じて持続可能な生息地を支援することを目指す。
人類の火星に拠点を築く野望は、惑星の薄い二酸化炭素大気、低圧（地球の1％未満）、極端な気温（-90℃から26℃）、絶え間ない宇宙放射線などの深刻な課題に直面している。地球から材料を輸送する従来の建設は費用と物流の面で非現実的である。代わりに、科学者らは現地資源利用（ISRU）を提唱し、現地のレゴリスを利用して生命維持機能も備えたシェルターを構築する。
地球の古代微生物が大気を酸素化し、サンゴ礁のような耐久性のある構造を形成したことに着想を得て、新たな研究が火星での生体鉱化を探求している。このプロセスは、バクテリア、真菌、微細藻類が代謝を通じて鉱物を生成するものである。過酷な環境の生存者に焦点を当て、研究はバイオセメンテーションを強調しており、微生物が室温で炭酸カルシウムを生成して土壌を固化させる。
この取り組みの中心は、Sporosarcina pasteuriiとChroococcidiopsisの共生ペアリングである。前者はウレアーゼ作用により炭酸カルシウムを生成し、レゴリスを結合するポリマーを分泌する。後者は火星条件を模擬した環境に耐性のあるシアノバクテリアで、酸素を放出して生存可能な微小環境を育み、細胞外ポリマー物質で紫外線からパートナーを保護する。これらにより、緩い火星の塵をコンクリート様の固体材料に変換する。
この微生物共培養をレゴリスと混合して火星で3Dプリントハビタットを作成するビジョンは、宇宙生物学、地化学、材料科学、工学、ロボティクスを統合する。建設以外に、Chroococcidiopsisは宇宙飛行士の酸素供給を強化し、Sporosarcina pasteuriiのアンモニア副産物は閉鎖ループ農業やテラフォーミングに寄与する可能性がある。
NASAのPerseveranceローバーはJezero Craterからサンプルを収集し、火星の微生物過去を示唆しているが、テストはレゴリスシミュラントを使った実験室レベルである。課題には火星重力のロボット再現と惑星的ストレス耐性がある。有人ミッションが今後10年、ヘビタットが2040年代に予定される中、研究の加速が不可欠である。この研究はFrontiers in Microbiologyに掲載され、火星を居住可能にするための漸進的な進展を強調している。