Forskare föreslår att använda två tåliga jordmikrober för att skapa betongliknande strukturer från marsregolit, vilket potentiellt kan stödja mänskliga bosättningar på den röda planeten. Detta tillvägagångssätt utnyttjar biomineralisering för att producera byggmaterial och syre på plats. Metoden hämtar inspiration från naturliga processer och syftar till att stödja hållbara habitat genom in situ resursutnyttjande.
Mänskliga ambitioner att etablera en närvaro på Mars står inför enorma utmaningar, inklusive planetens tunna koldioxidatmosfär, lågt tryck – mindre än en procent av jordens – och extrema temperaturer som sträcker sig från -90 °C till 26 °C, tillsammans med konstant kosmisk strålning. Traditionell konstruktion genom att skicka material från jorden är opraktisk på grund av kostnader och logistik. Istället förespråkar forskare in situ resursutnyttjande (ISRU), som utnyttjar lokal regolit för att bygga skydd som också fungerar som livsuppehållande refuger.
Inspirerat av jordens forntida mikroorganismer som syresatte atmosfären och bildade hållbara strukturer som korallrev, utforskar en ny studie biomineralisering på Mars. Denna process involverar bakterier, svampar och mikroalger som producerar mineraler genom metabolism. Med fokus på överlevare i hårda miljöer framhäver forskningen bi cementering, där mikrober genererar kalciumkarbonat vid rumstemperatur för att härda jorden.
Kärnan i detta arbete är det symbiotiska paret Sporosarcina pasteurii och Chroococcidiopsis. Den förstnämnda producerar kalciumkarbonat via ureolys och utsöndrar polymerer som binder regolit. Den senare, en cyanobakteri som tål simulerade marsförhållanden, avger syre för att främja en livskraftig mikro miljö och skyddar sin partner från ultraviolett strålning med extracellulära polymära substanser. Tillsammans omvandlar de lös marsdamm till ett fast, betongliknande material.
Visionen sträcker sig till 3D-utskrift av habitat på Mars med denna mikrobiella kokultur blandad med regolit, som integrerar astrobiologi, geokemi, materialvetenskap, ingenjörskonst och robotik. Utöver konstruktion kan Chroococcidiopsis förstärka syrgastillgången för astronauter, medan Sporosarcina pasteuriis ammoniakbiprodukt kan möjliggöra sluten kretsjordbruk eller bidra till terraforming.
NASAs Perseverance-rover har samlat prover från Jezero-kratern, vilket antyder Mars mikrobiella förflutna, men testerna är laboratoriebundna med regolit-simulanter. Utmaningar inkluderar att replikera marsgravitation för robotik och tåla planetära påfrestningar. Med bemannade uppdrag planerade för nästa decennium och habitat för 2040-talet är accelererad forskning väsentlig. Studien, publicerad i Frontiers in Microbiology, understryker stegvisa framsteg mot att göra Mars beboelig.