Группа исследователей опубликовала в научном журнале Chem Circularity работу, описывающую принципиально новый подход к созданию строительных материалов для будущих марсианских баз. Вместо классической плавки или запекания местного реголита авторы предлагают использовать биоинженерные дрожжи и желатин в качестве основы для 3D-печати. Концепция, по данным издания РБК-Украина, опирается на физико-химические процессы замораживания и сублимации — те же механизмы, что применяются при сушке фруктов, но перенесённые в экстремальные условия марсианской атмосферы. На иллюстративном снимке, сопровождающем публикацию, показаны геодезические купольные структуры в пустынном ландшафте на закате — визуальная метафора будущих гибридных обиталищ, а не реальные постройки.

Как дрожжевой «клей» превращается в строительный блок

В основе технологии лежат два взаимосвязанных процесса. Во-первых, генетически модифицированные дрожжевые клетки вырабатывают специализированные белковые соединения, выполняющие роль адгезива: они прочно скрепляют компоненты смеси — желатин, минеральные частицы и воду — в единую массу. Во-вторых, после нанесения этого «биопина» через сопло 3D-принтера влага в составе смеси в условиях разреженного и крайне холодного марсианского воздуха практически мгновенно замерзает. Далее запускается сублимация: лед улетучивается напрямую в газообразную фазу, минуя жидкое состояние. В результате остаётся лёгкая пористая пенистая структура, напоминающая по текстуре аэрогель или ячеистый бетон.

Прочность на уровне низкокачественного бетона и энергетический выигрыш

По результатам лабораторных измерений отверждённый материал демонстрирует прочность на сжатие порядка 12 МПа. Для ориентира: обычный строительный бетон класса B15–B20 имеет прочность в диапазоне 11,5–20 МПа, то есть предложенный биоматериал сопоставим с бетоном низкого качества, что для наружного каркаса и термоизоляции вполне приемлемо. Главное же преимущество метода — колоссальная экономия энергоресурсов. Авторы подчёркивают, что создание биоблоков требует на один-два порядка (то есть в 10–100 раз) меньше энергии, чем традиционная плавка или запекание марсианской почвы. Дополнительный плюс: при условии сохранения живых дрожжевых клеток в процессе хранения материал можно перерабатывать и использовать повторно, что критически важно для замкнутых экосистем колонии.

Лабораторные испытания: ульи высотой 45 миллиметров

На текущем этапе исследователи успешно напечатали в лабораторных условиях миниатюрные тестовые структуры в форме ульев высотой 45 миллиметров. Это демонстрация принципа работоспособности технологии, а не создание функциональных элементов жилого модуля. Масштабирование с миллиметровых образцов до метровых стен и куполов потребует решения целого ряда инженерных задач: калибровки принтера под марсианское давление (около 0,6 кПа против 101,3 кПа на Земле), контроля скорости сублимации и обеспечения стабильности белковой матрицы при длительном хранении в условиях космического вакуума.

Ограничения: почему дрожжи не заменят герметичный купол

Авторы работы честно указывают, что биопина не способна полностью заменить традиционные конструктивные элементы марсианского жилья. Настоящий обитаемый модуль должен гарантировать несколько критических параметров: полную герметичность для удержания внутреннего атмосферного давления, защиту от ионизирующей радиации (как солнечной, так и от космических лучей) и барьер от абразивной марсианской пыли, частицы которой содержат перхлораты. Поэтому, по оценке исследователей, будущие базы вероятнее всего будут гибридными сооружениями: дрожжевые блоки выполнят роль наружного каркаса, теплоизоляционного слоя и, возможно, первого экрана от мелкодисперсной пыли, тогда как герметичный жилой объём, радиационный щит и системы жизнеобеспечения останутся за счёт традиционных инженерных решений.

Противоречивые данные

В предоставленных источниках прямых фактических противоречий не выявлено: единственная ссылка — публикация РБК-Украина со ссылкой на Chem Circularity — содержит согласованные цифры (12 МПа, 45 мм, один-два порядка экономии энергии). Однако стоит отметить, что формулировка «на один-два порядка меньше» представляет собой диапазон, а не точное значение, и без доступа к полному тексту статьи в журнале невозможно определить, какой именно показатель энергии (на единицу массы или на единицу объёма) сравнивается с базовым сценарием запекания. Кроме того, термин «прочность на сжатие около 12 МПа» указан без погрешности и без указания условий испытания (скорость нагружения, влажность, температура), что ограничивает возможность прямой инженерной экстраполяции на реальные марсианские условия.