Грибы на Луне: амбициозный план NASA по строительству космических "отелей" и других структур с помощью грибов и лунной пыли

Грибы на Луне: амбициозный план NASA по строительству космических "отелей" и других структур с помощью грибов и лунной пыли

Агентство NASA разрабатывает революционный план по строительству космических "отелей" и других структур на Луне и других планетах с помощью грибов и лунной пыли. Это может стать решением дорогостоящей и опасной задачи по отправке людей в космос и обеспечению их проживания там.

Перевозка материалов в космос обходится очень дорого - около миллиона долларов за полкило (полфунта) груза, и даже больше для полетов на Марс. Кроме того, астронавты должны выдерживать радиацию, экстремальные перепады давления и температуры, а также случайные микрометеориты, летящие со скоростью пули.

По словам Криса Мауэра, основателя архитектурного бюро redhouse из Кливленда, партнера NASA в этом проекте, решение заключается в использовании местных ресурсов, доступных на Луне и других планетах. Это называется ISRU (In-Situ Resource Utilisation) - строительство с помощью того, что есть на месте, а на Луне это в основном вода и лунная пыль (реголит).

Оказывается, эти скромные ресурсы более чем достаточно для питания некоторых видов грибов, которые затем можно использовать для создания прочных строительных материалов, превосходящих по прочности бетон и обладающих дополнительными преимуществами.

Эта инициатива, называемая Mycotecture Off Planet Structures at Destination, недавно получила третий фазовый контракт от NASA, что означает, что она получит необходимое финансирование для продолжения. Таким образом, грибы готовы к запуску.

Хотя Implications этого грибкового технологического прорыва теперь буквально астрономические, сам процесс создания материала удивительно прост. Mycotecture - использование материалов на основе грибов в строительстве - уже несколько лет является растущим трендом и применяется во всем, от искусства до строительства и "бициклирования" отходов.

Компания Мауэра уже применяет его для решения проблем на Земле. Например, в Намибии они запустили программу, использующую микоматериал для строительства жилья для климатических беженцев и одновременного выращивания съедобных грибов для решения проблем с продовольствием.

Когда астробиолог NASA и руководитель проекта Линн Ротшильд узнала об этих и других мико-efforts, она увидела их потенциальные применения в космической Exploration. С тех пор микотехнология получила поддержку таких влиятельных фигур в NASA, как геолог Джим Хэд, который когда-то обучался астронавтов для программы Apollo по изучению Луны, и командир Аполлона 15 Дэвид Скотт, который является одним из 12 человек, когда-либо ступавших на Луну.

На Земле команда Мауэра создает мико "кирпичи", просто кормя органическими веществами из растений или строительного мусора разные виды грибов. Полученный материал затем нагревают и уплотняют в блоки, которые более прочны, чем бетон, и гораздо лучше для окружающей среды.

Однако этот процесс несколько меняется применительно к космосу.

"Прочность не имеет большого значения на Луне или Марсе, потому что гравитация там гораздо меньше, и строительные силы будут направлены наружу, поскольку вы находитесь в герметичном сосуде", - объясняет Мауэр. "Вместо того чтобы гравитация давила на ваше здание, вы имеете дело с давлением воздуха, поэтому вам не нужен хороший материал для сжатия, но для tensile strength, который может удерживать это давление". Другими словами, в космосе здания не рушатся, а расширяются.

План заключается в начале с надувного формообразующего элемента, в котором микоматериал будет выращиваться с помощью комбинации земных спор грибов и водорослей, которые будут питаться водой и реголитом, уже находящимися на Луне.

"Таким образом, вы можете отправиться с небольшим количеством живой биологии и питательных веществ, а затем добавить большое количество воды, когда доберетесь до места назначения, из подземного льда. Это составляет около 90 процентов массы конечного здания, поэтому вы получаете большинство своего материала на месте, без необходимости запускать тяжелые материалы с Земли".

"Это было огромным преимуществом с самого начала. NASA сказала: "Это сэкономит нам триллионы долларов, поэтому мы это поддерживаем".

По мере того как исследования набирали обороты, были обнаружены и другие важные преимущества. Оказалось, что микоматериал также отлично подходит для изоляции от холода, а также для защиты от микрометеоритов и смертельной радиации.

"Радиация - это то, что мешает любым пилотируемым миссиям", - говорит Мауэр.

"Это именно то, почему мы не были на Луне с 70-х годов - потому что это слишком опасно для отправки людей. Мы были довольно беспечны в те дни, потому что хотели победить Советы в гонке за Луну, но астронавты были в большой опасности все время. Одним ударом солнечного ветра, почти наверняка, resulted бы в рак".

Мелатин в грибах, однако, оказался очень эффективным в защите клеток и ДНК от вредного электромагнитного излучения, а микоматериал также замедляет и рассеивает частичную радиацию через механизм, который все еще не выяснен. В любом случае, Мауэр говорит, что исследователи NASA обнаружили, что они могут заблокировать более 99 процентов радиации всего лишь 8 см (3 дюйма) материала - это драматическое улучшение по сравнению с реголитом, который требует 3 метров (10 футов) для обеспечения той же степени защиты.

Кроме того, считается, что эти жилые структуры могут расти довольно быстро, в течение примерно 30-60 дней. Процесс будет включать в себя посадку герметичного пакета, содержащего туалет и раковину, внутренность которого будет надута с помощью газов, находящихся на борту, а его резиновая оболочка будет заполнена водой и смесью спор грибов и автотрофных водорослей, которые будут расти и твердеть в соответствии с формой формы. Такая быстрая готовность может не быть так важна сразу, так как первые структурные формы будут установлены удаленно задолго до прибытия людей, но команда Мауэра видит, как они могут быть развернуты для выращивания "палаток" (маленьких палаток) в течение нескольких часов для людей, исследующих extraterrestrial ландшафты.

Хотя испытания на Земле дали впечатляющие результаты, всегда есть риск, что могут возникнуть непредвиденные проблемы, когда концепция будет перенесена в экстремальную среду космоса.

"В общем смысле, есть технологические риски", - признает Ротшильд. "Будет ли структура достаточно прочной? Окажет ли она действительно ту изоляцию, которую мы думаем? Какие будут свойства материала? Будет ли она действительно хорошо расти?" NASA может не знать, пока не будут установлены первые полноразмерные структуры на Луне.

Но это еще как минимум десять лет. В настоящее время проект готовится отправить образцы в космос с орбитальной станцией Starlab, ожидаемой к запуску в 2028 году. Совместное предприятие Voyager, Airbus, Hilton и других коммерческих и правительственных партнеров, Starlab станет основной низкоорбитальной станцией после того, как нынешняя Международная космическая станция (МКС) будет выведена из эксплуатации в начале 2030-х годов.

Точно, как будут выглядеть первые внеземные мико-проекты, все еще обсуждается. По словам Мауэра, это может включать в себя внутреннюю панель, которая будет научным экспериментом, в то же время являясь интерьерным дизайном, простую мебель, такую как диван или кресло, или даже кровать, действующую как "Хилтон в небе", которая будет обнимать спящих, чтобы удерживать их на месте в условиях невесомости. В то же время программа отправит небольшую модель на Луну для наземных испытаний, а полноразмерная структура последует через несколько лет. После этого - Марс.

"Это почти как научная фантастика", - говорит Джонатан Десси-Олив, ассистент-профессор в Школе архитектуры Дэвида Р. Равина и Университет Северной Каролины в Шарлотте и директор Лаборатории MycoMatters. "Они делают настоящую биологию, чтобы представить потенциальное будущее".

Он соглашается с тем, что способность грибов к самовоспроизводству и защите от радиации делает их идеальными для колонизации низкоресурсных, высокорадиационных ландшафтов Луны и Марса, говоря о проекте NASA: "Они работают над тем, чтобы они фактически культивировались сами по себе через многоорганизменное сотрудничество, что очень захватывающе.

Я надеюсь, что правительство не только увидит необходимость в проведении этих исследований для космической Exploration, но и для Земли".

Мауэр, который в настоящее время занят различными мико-проектами, как на Земле, так и в космосе, говорит, что было значительное обучение, чтобы перенести то, что он узнал, работая с грибами на Земле, в экстремальную среду космоса, где "здание расширяется вместо того, чтобы пытаться опуститься".

Это уже достаточно странно, говорит он, но также следует учитывать температуру кипения воды. "Без давления, даже при отрицательных температурах, вода кипит. Вода является неотъемлемой частью программы, поэтому давление, температура и обмен газами/питательными веществами должны быть очень точными".

aljazeera.com