Учёные предложили использовать генетически модифицированные дрожжи для создания строительного материала на Марсе. Разработку описала команда Нин Лю из Гонконгского университета науки и технологий в статье для журнала Chem Circularity. Такой подход может снизить зависимость будущих поселений от доставки строительных компонентов с Земли.
Традиционные методы предполагают спекание марсианского реголита — рыхлого поверхностного грунта — лазерами, микроволнами или солнечным излучением при температуре около 1000 градусов Цельсия. Получаемый материал отличается прочностью, однако требует огромных затрат энергии. По приблизительным оценкам, для спекания одного кубического метра реголита понадобится несколько дней работы солнечной панели, полностью направленной на этот процесс.
Новая технология получила название Engineered Living Building Material, или ELBM — «инженерный живой строительный материал». В его состав входят местный песок, желатин и хлебопекарные дрожжи с изменённым геномом. В отличие от обычного бетона, которому для затвердевания нужна вода, этот биокомпозит использует марсианский цикл замораживания и высушивания.
Исследователи внесли в дрожжевые клетки три ключевые генетические модификации. Первая заставляет их производить белки, с помощью которых мидии прикрепляются к камням; они работают как химические якоря и удерживают дрожжи на зёрнах заполнителя. Вторая основана на системе SpyTag/SpyCatcher (молекулярная пара «замок — ключ») и обеспечивает образование прочных ковалентных связей. Третья модификация выполняет функцию природного антифриза: вода не превращается в разрушающие материал кристаллы льда, а формирует равномерную сеть пор диаметром около пяти микрометров.
Сначала смесь готовят при температуре 37 градусов Цельсия и подходящем давлении. После её попадания в марсианскую атмосферу вода уходит, а полимерный каркас фиксирует песчинки. Испытания прототипов показали прочность на сжатие примерно 12 мегапаскалей, что несколько ниже показателей обычного бетона, но близко к ним. При изгибе материал выдерживал около 6 мегапаскалей — значительно больше традиционного бетона; контрольный образец без дрожжей отделялся от песчинок.
По данным EurekAlert, ELBM требует почти на два порядка меньше энергии, чем спекание реголита, и может перерабатываться. Образцы до четырёх раз нагревали примерно до 45 градусов, чтобы желатин снова стал жидким, после чего материал отливали заново без потери прочности; дрожжевые клетки, по наблюдениям авторов, переживали цикл замораживания и высушивания. При этом технология пока имеет ограничения: пористый материал сам по себе не удерживает воздух, поэтому для герметичности понадобится внутренняя мембрана, а желатин всё ещё придётся доставлять с Земли. Кроме того, неясно, выдержат ли дрожжи марсианский грунт с токсичными перхлоратами и длительное ультрафиолетовое излучение.