باکتری‌ها چگونه به ساخت خانه در مریخ کمک می‌کنند؟
باکتری‌ها روی زمین باعث پیشبرد فعالیت‌های گوناگونی می‌شوند و حالا گروهی از پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند که روی مریخ هم می‌توان از آن‌ها استفاده کرد و حتی با کمک آن‌ها خانه و زیستگاه انسانی ساخت.
زمانی که انسان‌ها به مریخ می‌روند، به خانه و جایی برای زندگی نیاز خواهند داشت. برای ساخت این زیستگاه‌ها روش‌های گوناگونی پیشنهاد شده است اما در یک مطالعه‌ی تازه، تیمی از پژوهشگران مؤسسه‌ی علوم هند (IISc) با همکاری سازمان تحقیقات فضایی این کشور (ISRO) روش جدیدی را با استفاده از باکتری‌ها پیشنهاد کرده‌اند.
این تیم پژوهشی در مطالعه‌ای که نتایج آن ۱۴ آوریل (۲۵ فروردین) در نشریه‌ی «پلاس وان» (PLOS One) منتشر شد، نشان داده است که چگونه با این روش می‌توان «آجرهای فضایی» لازم برای ساختن یک زیستگاه در سیاره‌ی سرخ را با ترکیبی از خاک محلی مریخ، باکتری‌ها و اوره، یک ترکیب زائد که از طریق ادرار پستانداران دفع می‌شود، ساخت.
برای ساختن این «آجرهای فضایی» در سیاره‌ی سرخ، این متخصصان «دوغابی» از خاک شبیه‌سازی شده‌ی مریخ را که از صمغ گوار (محصولی از دانه‌های گوار فرآوری شده) ساخته شده است، با اوره، نیکل کلرید شیمیایی و باکتری «اسپوروسارکینا پاستوری» (Sporosarcina pasteurii) ترکیب کردند.
این تیم در گذشته هم تلاش مشابهی را انجام داده بود اما فقط موفق به ساخت آجرهای استوانه‌ای-شکل شده بود، در حالی که با روش جدید که طی آن مخلوط دوغاب در هر قالب دلخواه سفت می‌شود، آن‌ها قادر به ساختن آجرها در هر شکلی هستند.
پس از چند روز باقی ماندن در قالب، یک واکنش شیمیایی «دوغاب» را به یک «آجر فضایی» جامد تبدیل می‌کند. در داخل مخلوط، باکتری ها و اوره با هم واکنش می‌دهند و بلوری شدن اوره، کریستال‌های کلسیم کربنات را تشکیل می‌دهد. یک ترکیب شیمیایی که اغلب به‌عنوان مکمل کلسیمی مصرف می‌شود اما ساختارهای بیولوژیکی مانند اسکلت، صدف‌ها و پوست تخم مرغ را هم می‌سازد.
این کریستال‌ها به نوبه‌ی خود به بسپارها (پلیمرهای) زیستی که پلیمرهای طبیعی تولید شده توسط باکتری‌ها هستند، می‌پیوندند و ترکیب سیمان-مانند را تشکیل می‌دهند که ذرات خاک شبیه‌سازی شده‌ی مریخ را محکم کنار هم نگه می‌دارد. این تیم همچنین پس از تشخیص اینکه نیکل کلرید ترکیب رشد باکتری‌ها را در مخلوط خاک آسان‌تر می‌کند، این ترکیب را به مخلوط اضافه کردند.
«آلوکه کوماس» (Aloke Kumas) دانشیار مهندسی مکانیک مؤسسه‌ی علوم هند گفت: «خاک مریخ دارای مقدار زیادی آهن است که باعث سمی بودن ارگانیسم‌ها می‌شود. ابتدا باکتری‌های ما اصلا رشد نمی‌کردند. اما افزودن نیکل کلرید گام کلیدی در میزبانی مطلوب خاک برای باکتری‌ها بود.»
آجرهای مریخی ساخته شده با کمک باکتری
Credit: Nitin Gupta, PhD student, Department of Mechanical Engineering, IISc
با روش جدید، این تیم با موفقیت «آجرهای فضایی» مناسبی ساخت، اما پیش از استفاده از چنین تکنیکی در سیاره‌ی سرخ، محققان باید آزمایش‌های زیادی انجام دهند. دانشمندان قصد دارند دریابند که آجرها به محیط مریخ، به‌ویژه جو بسیار رقیق و عمدتا کربن دی‌اکسید این سیاره و همچنین گرانش بسیار اندک آن، چگونه واکنش نشان می‌دهند.
این تیم آجرهای خود را در دستگاهی به نام «شبیه‌ساز جو مریخ» (MARS) که شرایط جوی مریخ را در یک محیط آزمایشگاهی کنترل‌شده بازسازی می‌کند، آزمایش خواهد کرد. علاوه بر این یک دستگاه میکروچیپ هم برای اندازه‌گیری و مطالعه‌ی فعالیت باکتری‌ها در فضا توسعه داده شده است.
از سوی دیگر، یکی از نگرانی‌هایی که این مطالعه هنوز به آن توجه نکرده است، حفاظت سیاره‌ای نگرانی از آلودگی زمین است. دانشمندان باید اطمینان یابند که مأموریت‌های فضایی هیچ گونه باکتری ناخواسته یا دیگر آلاینده‌هایی را که می‌تواند یافته‌های علمی را تحت تأثیر قرار دهد یا حتی خودش به جهان آسیب بزند، حمل نخواهد کرد. محافظت از سیاره همچنین مستلزم اقداماتی برای جلوگیری از آوردن هر چیز ناخواسته‌ای توسط فضاپیما به زمین است.
بنابراین هنوز نمی‌توان میزان تطابق این روش را با دستورالعمل‌های حفاظت از سیاره توضیح داد. به‌ویژه در مریخ که این قواعد بسیار سختگیرانه هستند تا به فعالیت کاوشگرهایی مانند مریخ‌نورد پشتکار ناسا که فعالانه به‌دنبال شواهدی از حیات میکروسکوپی باستانی می‌گردند، آسیب نزنند.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از حضور بشر در مریخ
Credit: Dottedhippo/Getty Images
منبع: Space
