Marte se stává středem širokých výzkumů, které směřují k jeho terraformaci. V současnosti se usiluje o vývoj metod, které by umožnily vytvoření obyvatelné atmosféry a podmínek na této planetě. Jednou z možností je použití dvou specifických bakterií, které by mohly pomoci při výstavbě a stabilizaci konstrukcí na marsovské půdě.
Biocimentace: Využití marsovského regolit
Na Marsu se nachází značné množství prachového materiálu známého jako regolit. Tento regolit obsahuje prvky, které by se daly transformovat na stavební materiály. Studie zveřejněná v časopise Frontiers in Microbiology se zaměřuje na tento problém a navrhuje proces biocimentace jako klíčovou metodu pro využití marťanského prachu.
Bakterie jako stavebníci
Hlavními aktéry tohoto procesu jsou bakterie Sporosarcina pasteurii a Choococcidiopsis. Sporosarcina pasteurii je zodpovědná za produkci uhličitanu vápenatého prostřednictvím procesu, který se nazývá mikrobiálně indukovaná srážka uhličitanu vápenatého. Tato bakterie produkuje enzym ureázu, který rozkládá močovinu na amoniak a kyselinu uhličitou. Tím dojde k zvýšení pH a uvolnění uhličitanových iontů, které reagují s vápníkovými ionty a vytvářejí krystaly uhličitanu vápenatého. Tento proces de facto funguje jako přírodní cement, který spojuje částice regolit a přetváří je na kompaktní materiál.
Odolnost bakterií
Na druhé straně Choococcidiopsis se vyznačuje extrémní odolností a schopností přežít v podmínkách podobných těm na Marsu. Výzkumná mise BIOMEX Evropské vesmírné agentury prokázala, že této bakterie byla schopna přežít 18 měsíců ve vakuu a pod slunečním zářením. Jakmile byla rehydratována, obnovila své metabolické aktivity.
Simbiotické spojení
Výzkumníci navrhují synergii mezi Sporosarcina pasteurii a Choococcidiopsis. Zatímco Choococcidiopsis uvolňuje kyslík prostřednictvím fotosyntézy, vytváří tak příhodné mikroprostředí pro Sporosarcina pasteurii, aby mohla efektivně provádět svůj biocementační proces.
Ochranné mechanismy
Choococcidiopsis disponuje silným obranným systémem. Její ochrana zahrnuje:
- První obrannou linií tvoří extracelulární polymerní látky, které filtrují téměř 70 % UVA, 70 % UVM a 90 % UVC záření.
- Druhá linie ochrany se skládá z antioxidantů připojujících se k vnějšímu membráně, které neutralizují reaktivní kyslíkové (ROS) látky vzniklé ozářením.
- Třetí ochranná vrstva tvoří UV filtry. Navíc je schopna autodetailitovat své DNA po poškození zářením.
Budoucnost a výzvy
Ačkoliv se objevují inovativní metody, jako je použití těchto bakterií pro stavbu na Marsu, expertízy upozorňují na nutnost přístupu krok za krokem. Organizace plánují výstavbu prvního lidského obydlí na Marsu v blízké budoucnosti, avšak je zásadní mít jasné strategie pro zajištění bezpečného návratu astronautů.
Studie ukázala, že je možné transformovat marsovský materiál na stavební komponenty. Nicméně, je potřeba replikovat marsovské podmínky na Zemi tak, aby se optimalizovaly stavební procesy. Nové poznatky z práce těchto bakterií mohou vést nejen ke stavebním inovacím, ale také k potenciálním aplikacím pro výrobu kyslíku na Marsu nebo využití jejich odpadních produktů jako hnojiva pro pěstování.
