Строительство в космосе — сложный и дорогой процесс. Он требует доставки всех компонентов с Земли. Например, стоимость вывода килограмма полезной нагрузки на орбиту достигает десятков тысяч долларов. DARPA, исследовательское подразделение Пентагона, ищет способ изменить правила игры: вместо доставки готовых деталей представители организации предлагают «выращивать» их прямо в космосе, используя биологические организмы.
Инженеры DARPA планируют создать «биомеханические структуры» длиной от 500 метров: Среди возможных применений – новые модули для космических станций, сверхдлинные тросы для космического лифта и огромные радиотелескопы. Еще одна идея – гигантские сети для сбора космического мусора, который представляет серьезную угрозу для спутников и будущих миссий.
Главная проблема — заставить биологические организмы расти в нужном направлении и научиться их интегрировать с электронными и механическими элементами. На Земле растения ориентируются по свету. В космосе эти ориентиры исчезают. Ученые пытаются повторить опыт природы: например, грибницы, которые образуют подземные сети, или деревья, растущие вертикально. Но как управлять этим процессом в невесомости?
«Даже если мы научимся контролировать рост, космическая среда враждебна для биологии», — пояснил американский инженер Нильс Авереч (Nils Averesch) из Флоридского университета.
Статья по теме: 18 фантастических проектов, создание которых профинансирует NASA
Вакуум, радиация, перепады температур — все это убивает живые клетки. Кроме того, для «кормления» организмов придется запускать в космос тонны питательных веществ, что может свести на нет экономию от отказа от ракет.
В лабораторных экспериментах ученые пытались выращивать конструкции из микроорганизмов, но пока не удалось добиться нужной формы и устойчивости. Исследователи из Института Фрэнсиса Крика считают, что прорыв возможен, если объединить генную инженерию и робототехнику. Например, запрограммировать клетки на сборку в заданном направлении под воздействием химических сигналов.
DARPA называет свой проект «новой эрой космического производства». Но пока это больше напоминает фантастику, чем реальность. Если же технология сработает, человечество получит инструмент для создания масштабных конструкций прямо в космосе — от научных инструментов до инфраструктуры для колоний на других планетах. Но до этого предстоит решить множество проблем: от защиты организмов в открытом космосе до поиска дешевых источников питания.