Група дослідників опублікувала в науковому журналі Chem Circularity роботу, що описує принципово новий підхід до створення будівельних матеріалів для майбутніх марсіанських баз. Замість класичного плавлення або випалювання місцевого реголіту автори пропонують використовувати біоінженерні дріжджі та желатин як основу для 3D-друку. Концепція, за даними видання РБК-Україна, спирається на фізико-хімічні процеси заморожування та сублимації — ті самі механізми, що застосовуються при сушінні фруктів, але перенесені в екстремальні умови марсіанської атмосфери. На ілюстративному знімку, що супроводжує публікацію, показано геодезичні купольні структури в пустельному ландшафті на заході сонця — візуальна метафора майбутніх гібридних осель, а не реальні споруди.

Як дріжджовий «клей» перетворюється на будівельний блок

В основі технології лежать два взаємопов'язані процеси. По-перше, генетично модифіковані дріжджові клітини виробляють спеціалізовані білкові сполуки, що виконують роль адгезиву: вони міцно скріплюють компоненти суміші — желатин, мінеральні частинки та воду — в єдину масу. По-друге, після нанесення цього «біопаку» через сопло 3D-принтера волога у складі суміші в умовах розрідженого та вкрай холодного марсіанського повітря практично миттєво замерзає. Далі запускається сублимація: лід випаровується безпосередньо в газоподібну фазу, минаючи рідкий стан. В результаті залишається легка пориста піниста структура, що нагадує за текстурою аерогель або ячеїстий бетон.

Міцність на рівні низькоякісного бетону та енергетична вигода

За результатами лабораторних вимірювань затверділий матеріал демонструє міцність на стиск порядку 12 МПа. Для орієнтиру: звичайний будівельний бетон класу B15–B20 має міцність у діапазоні 11,5–20 МПа, тобто запропонований біоматеріал співмірний із бетоном низької якості, що для зовнішнього каркаса та теплоізоляції цілком прийнятно. Головне ж перевагу методу — колосальна економія енергоресурсів. Автори підкреслюють, що створення біоблоків потребує на один-два порядки (тобто в 10–100 разів) менше енергії, ніж традиційне плавлення або випалювання марсіанського ґрунту. Додатковий плюс: за умови збереження живих дріжджових клітин у процесі зберігання матеріал можна переробляти та використовувати повторно, що критично важливо для замкнених екосистем колонії.

Лабораторні випробування: вулики заввишки 45 міліметрів

На поточному етапі дослідники успішно надали в лабораторних умовах мініатюрні тестові структури у формі вуликів заввишки 45 міліметрів. Це демонстрація принципу працездатності технології, а не створення функціональних елементів житлового модуля. Масштабування з міліметрових зразків до метрових стін і куполів потребуватиме розв'язання цілого ряду інженерних задач: калібрування принтера під марсіанський тиск (близько 0,6 кПа проти 101,3 кПа на Землі), контролю швидкості сублимації та забезпечення стабільності білкової матриці при тривалому зберіганні в умовах космічного вакууму.

Обмеження: чому дріжджі не замінять герметичний купол

Автори роботи чесно зазначають, що біопака не здатна повністю замінити традиційні конструктивні елементи марсіанського житла. Справжній придатний до життя модуль повинен гарантувати кілька критичних параметрів: повну герметичність для утримання внутрішнього атмосферного тиску, захист від іонізуючого випромінювання (як сонячного, так і від космічних променів) і бар'єр від абразивного марсіанського пилу, частинки якого містять перхлорати. Тому, за оцінкою дослідників, майбутні бази ймовірніше за все будуть гібридними спорудами: дріжджові блоки виконають роль зовнішнього каркаса, теплоізоляційного шару та, можливо, першого екрана від дрібнодисперсного пилу, тоді як герметичний житловий об'єм, радіаційний щит і системи життєзабезпечення залишаться за рахунок традиційних інженерних рішень.

Суперечливі дані

У наданих джерелах прямих фактичних суперечностей не виявлено: єдине посилання — публікація РБК-Україна з посиланням на Chem Circularity — містить узгоджені цифри (12 МПа, 45 мм, один-два порядки економії енергії). Водночас варто зазначити, що формулювання «на один-два порядки менше» є діапазоном, а не точним значенням, і без доступу до повного тексту статті в журналі неможливо визначити, який саме показник енергії (на одиницю маси чи на одиницю об'єму) порівнюється з базовим сценарієм випалювання. Крім того, термін «міцність на стиск близько 12 МПа» наведено без похибки та без вказання умов випробування (швидкість навантаження, вологість, температура), що обмежує можливість прямої інженерної екстраполяції на реальні марсіанські умови.