Колонизация Марса — не фантастика, а сложная инженерная задача. Одна из главных проблем — логистика. Доставить тонны стройматериалов с Земли на Красную планету дорого и почти невозможно. Именно поэтому ученые давно ищут способы создать автономную, самоподдерживающуюся экосистему, способную производить материалы, пищу и даже кислород прямо на Марсе.

Один из самых перспективных подходов — выращивать водоросли. Они не только выделяют кислород, но и служат биомассой для получения пластика. А из этого материала можно строить контейнеры, оборудование, детали и даже элементы жилья. 

Команда ученых из Гарвардского университета (США) под руководством Робина Уордсворта провела эксперимент, чтобы проверить, смогут ли водоросли расти в пластиковых контейнерах, созданных из предыдущих поколений этих же водорослей. Причем не просто в условиях земной лаборатории, а в атмосфере, близкой к марсианской.

Статья по теме: Путеводитель по Марсу

Уордсворт и его коллеги предложили компактный набор для первых строителей на Марсе: немного водорослей, мини-биотехнологический реактор, 3D-принтер и несколько колб из биопластика. План следующий: в колбах растут водоросли, затем их перерабатывают в новый биопластик, на 3D-принтере печатают еще больше колб — и цикл повторяется.

Ключевая идея — замкнутая система, где все необходимое для строительства и жизнеобеспечения рождается из биологии. Вместо доставки материала с Земли — местное производство.

Первая стадия этого цикла прошла испытание. Ученые использовали водоросль Dunaliella tertiolecta. Они посадили ее в контейнеры, сделанные из полилактида (PLA) — биопластика, полученного из растительного сырья. Толщина стенок — один миллиметр. Затем эти контейнеры поместили в камеру с давлением около 0,6 процента от земного и атмосферой, содержащей более 98 процентов углекислого газа. Такие условия максимально приближены к марсианским.

За десять дней водоросли не только выжили, но и активно росли, при этом у них работал фотосинтез почти так же, как и в нормальных земных условиях. Это означает, что производство биопластика на основе выращенных водорослей возможно даже вне Земли. И именно из этого пластика можно делать контейнеры для следующей партии водорослей — основа автономной системы.

Статья по теме: Есть ли жизнь на Марсе — вопрос, на который ученые уже нашли ответ?

Исследование заняло несколько лет. Команда, в которую вошли физики, инженеры и планетологи, перебирала разные конструкции контейнеров и виды водорослей, прежде чем нашла работающую схему. 

Теперь ученые планируют провести испытания материалов в вакууме, чтобы смоделировать условия на других планетах и спутниках без атмосферы. Также они собираются отправить образцы на орбиту Земли, чтобы проверить их в космосе.

По мнению Уордсворта, это не просто практическое задание, связанное с будущей колонизацией. Это фундаментальный научный вопрос — как и в каких условиях возможна поддержка жизни за пределами Земли.

Научная работа опубликована в журнале Science Advances.