Токсичное вещество не остановит стройку на Марсе и сделает прочнее «биокирпичи»

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Команда ученых из Индии изучила, как бактерии, способные формировать кирпичи из марсианской почвы, реагируют на перхлораты — токсичные соли хлорной кислоты HClO4, обнаруженные в грунте Марса несколькими космическими миссиями в течение последних пяти лет. Содержание перхлоратов в реголите колеблется от 0,5 до 1%. Выделяющиеся из перхлоратов активные хлор и кислород делают эти вещества сильными окислителями.

По мнению ученых, это ставит под вопрос возможность строительства зданий и сооружений на Красной планете с помощью биоцементации — изготовления строительных материалов на месте из марсианского грунта, обработанного «специально обученными» земными микроорганизмами. Результаты экспериментов опубликованы в PLOS One.

Ученые проверили устойчивость наземного штамма бактерии Sporosarcina pasteurii — микроорганизма, известного своей способностью вызывать биоцементацию (формирование кальцита, скрепляющего частицы почвы и образующего «кирпичи»). Оказалось, что в присутствии перхлоратов клетки растут медленнее, становятся более округлыми и образуют скопления. Все это свидетельствует о сильном клеточном стрессе, но не приводит к массовой гибели бактерий-строителей.

Отрицательно заряженный ион перхлората содержит сразу пять активных атомов. Почву на Марсе голыми руками лучше не трогать и босиком по ней не ходить.

Когда вместе с перхлоратом в смесь для производства биокирпичей добавили природное клеящее вещество гуаровую камедь и катализатор хлорид никеля, результат оказался неожиданным. Кирпичи становились прочнее и плотнее. Ученые связывают это с усиленным образованием внеклеточного матрикса, который создает своего рода «микромостики», улучшая связь между бактериями и осадочными частицами.

Исследователи предполагают, что эти «микромостики» могут улучшать биоцементацию, обеспечивая клетки дополнительными питательными веществами. Планируется дальнейшая работа над моделированием более реалистичных марсианских условий, включая атмосферу с высоким содержанием углекислого газа.

Такой подход применим не только на Марсе. Технологии биоцементации обещают снижать зависимость от энергоемкого цемента на Земле и выступать экологичной альтернативой традиционным строительным материалам.

Схема, изображающая процедуру литья кирпича наряду с процессом уплотнения, облегченным с помощью гуаровой камеди и хлорид никеля, в имитированном реголите.

Недавно ученые обнаружили живых бактерий в… почечных камнях.