Rumklodser til månens beboelse

I hvad der kunne være et væsentligt skridt fremad i udforskning af rummet, et team af forskere fra Indian Institute of Science (IISc) og Indian Space Research Organisation (ISRO) har udviklet en bæredygtig proces til fremstilling af murstenslignende strukturer på månen. Den udnytter månens jord, og bruger bakterier og guarbønner til at konsolidere jorden til mulige bærende strukturer. Disse 'rumklodser' kunne i sidste ende bruges til at samle strukturer til beboelse på månens overflade, foreslår forskerne.

"Det er virkelig spændende, fordi det bringer to forskellige områder - biologi og maskinteknik - sammen, " siger Aloke Kumar, adjunkt ved Institut for Maskinteknik, IISc, en af ​​forfatterne til to undersøgelser, der for nylig er offentliggjort i Keramik International og PLOS One .

Rumudforskning er vokset eksponentielt i det sidste århundrede. Med jordens ressourcer svindende hurtigt, videnskabsmænd har kun intensiveret deres bestræbelser på at bebo månen og muligvis andre planeter.

Omkostningerne ved at sende et pund materiale til det ydre rum er omkring $10, 000. Processen udviklet af IISc- og ISRO-teamet bruger urinstof – som kan hentes fra menneskelig urin – og månejord som råmaterialer til konstruktion på månens overflade. Dette reducerer de samlede udgifter betydeligt. Processen har også et lavere kulstofaftryk, fordi den bruger guargummi i stedet for cement til støtte. Dette kunne også udnyttes til at lave bæredygtige mursten på Jorden.

Nogle mikroorganismer kan producere mineraler gennem metaboliske veje. En sådan bakterie, hedder Sporosarcina pasteurii , producerer calciumcarbonatkrystaller gennem en metabolisk vej kaldet den ureolytiske cyklus:den bruger urinstof og calcium til at danne disse krystaller som biprodukter af vejen. "Levende organismer har været involveret i sådan mineraludfældning siden begyndelsen af ​​den kambriske periode, og moderne videnskab har nu fundet en brug for dem, " siger Kumar

For at udnytte denne evne, Kumar og kolleger på IISc gik sammen med ISRO-forskerne Arjun Dey og I Venugopal. Først blandede de bakterierne med en simulant af månejord. Derefter, de tilsatte de nødvendige urinstof- og calciumkilder sammen med tyggegummi ekstraheret fra lokalt fremstillede guarbønner. Guargummiet blev tilsat for at øge styrken af ​​materialet ved at tjene som et stillads for carbonatudfældning. Det endelige produkt opnået efter et par dages inkubation viste sig at have betydelig styrke og bearbejdelighed.

"Vores materiale kunne fremstilles til enhver fri form ved hjælp af en simpel drejebænk. Dette er fordelagtigt, fordi dette fuldstændigt omgår behovet for specialiserede forme - et almindeligt problem, når man forsøger at lave en række forskellige former ved støbning. Denne evne kan også udnyttes til at lave indviklede sammenlåsende strukturer til konstruktion på månen, uden behov for yderligere fastgørelsesmekanismer, " forklarer Koushik Viswanathan, adjunkt ved Institut for Maskinteknik, IISc, en anden forfatter.

Det PLOS En undersøgelse, undfanget af Rashmi Dikshit, en DBT-BioCARe Fellow ved IISc, også undersøgt brugen af ​​andre lokalt tilgængelige jordbakterier i stedet for S. pasteurii . Efter at have testet forskellige jordprøver i Bangalore, forskerne fandt en ideel kandidat med lignende egenskaber: Bacillus velezensis. Bare et hætteglas med S. pasteurii kan koste kr. 50, 000; B. velezensis , på den anden side, er omkring ti gange billigere, siger forskerne.

Forfatterne mener, at dette er det første væsentlige skridt i retning af at opføre bygninger i rummet. "Vi har et godt stykke tilbage, før vi ser på udenjordiske habitater. Vores næste skridt er at lave større mursten med en mere automatiseret og parallel produktionsproces, " siger Kumar. "Samtidigt, Vi vil også gerne yderligere forbedre styrken af ​​disse klodser og teste dem under forskellige belastningsforhold som påvirkninger og muligvis måneskælv."