在另一个星球上创造生命是一个多方面的过程,存在许多问题。住房是一个重大挑战,但一项新的研究表明,研究人员已经找到了一种方法,利用地球上已经发现的材料以及其他一些智能组件在火星上建造居住空间。
研究, 发布于 9 月 10 日 在《化学循环》杂志上,研究人员报告说,研究人员已经找到了一种方法,只需使用明胶、酵母和火星自然环境,就能将火星上的沙子变成功能性低质量的混凝土。将这三种成分混合在一起,火星干燥、寒冷、低压的环境会将混合物冻结,将其变成多孔的泡沫状材料,强度足以在这颗红色星球上建造房屋。
“我的灵感来自于变得更加坚硬的冻干水果,”香港科技大学的首席研究员 Jixin Qiu 说。 在一份声明中。 “所以,我问自己是否可以利用这一点来制作一些材料。”
Chiu 表示,用这种方法生产的混凝土的强度为 10 至 12 MPa(公制压力单位),与地球上质量较低的混凝土相当。这种混凝土的强度足以在地球上建造一层或两层的房屋,而且由于地球的重力是火星的三倍,因此它的强度也足以在火星上建造建筑物。
辐射屏蔽有点困难,但 Chiu 在一封电子邮件中告诉 CNET,它可能涉及填充约 2 毫米火星土壤的双层墙。需要更多的研究。
明胶是普通的猪明胶,这意味着它是由猪制成的,毫不夸张 同样的东西 果冻用来制作奶昔。对于酵母,Chiu 创造了一种专门设计的版本,其表面涂有与贻贝用来附着在岩石上相同的蛋白质。这两种成分,加上磨碎的火星岩石和水,构成了这种材料。
火星极冷、低压的环境有效地冻结了物质,导致水升华,这意味着它直接从固体变成蒸气,留下火星混凝土。由于此过程非常快,因此必须实时 3D 打印物品才能正常工作。
“根据我们的经验,普通的建筑打印机可以在如此恶劣的环境下工作,”邱告诉 CNET。 “在材料被挤出之前,可以关闭混合器以控制气压。可以在标准块中铸造或打印。”
该团队通过在模拟火星环境中 3D 打印两个葡萄酒软木塞大小的小型蜂巢状结构进行测试,但该团队相信该过程可以扩大规模。一旦这些结构达到其使用期限,火星上的人们就可以将它们拆卸,将它们混合在生物反应器中,并用相同的材料准备一座新建筑,只要仍然有活酵母可以繁殖。
解决长期问题的优雅解决方案
将人类送上火星已经是一项艰巨的任务。埃隆·马斯克 (Elon Musk) 试图在 2025 年实现这一目标,但距离目标至少晚了十年。然而,让人们到达那里只是成功的一半。一旦他们到达那里,他们需要一个能够承受火星环境的居住地,包括…… 温度波动 由于火星大气层稀薄,温度接近 100 摄氏度,无法抵御太阳辐射。
关于这个主题有很多想法,首先是 充气屋 为了一个想法 让真菌自我传播 整个建筑物都在生长。印度空间研究组织的一些有进取心的科学家 甚至制作太空砖 来自火星土壤的瓜尔豆胶、尿素、氯化镍和一种名为巴斯德孢子八菌的细菌,该细菌可将尿素和钙转化为方解石。这使得土壤硬化成看起来像混凝土的东西。
美国宇航局 举办栖息地挑战 从 2015 年到 2019 年,公司和研究人员受委托使用独特的方法和材料 3D 打印房屋。获奖者获得了价值超过 200 万美元的奖金。总之,人们不遗余力地使用各种奇异的材料来试图寻找火星栖息地的最佳解决方案,其中就包括Chew。
作为施工过程的一部分,该团队的方法直接依赖于在火星环境中建造建筑物,而大多数其他方法是在地球大气层中建造,然后将建筑物置于火星大气中,看看它们是否能够幸存。邱说,利用火星当前的环境使整个过程“机械效率更高”。
这种方法还可能有助于为美国宇航局计划的月球基地建造结构。邱说,只要月球上有足够的水,或者至少有足够的回收水来将材料混合在一起,在那里建造房屋是完全可能的。
“我总是问自己:是否有任何物理定律或潜在机制阻止我们这样做?”邱说。 “我现在看不到任何东西。我们有信心扩大这个项目的范围。如果未来火星工程中使用的材料不像地球工程中使用的材料那么多样化,我会感到惊讶,而生物学肯定会做出贡献。”










