سکونتگاه‌های انسانی در ماه؛ دانشمندان آجری ساختند که می‌تواند خود را ترمیم کند

تیمی از پژوهشگران مؤسسه علوم هند موفق شده‌اند با استفاده از باکتری «اسپوروزارسینا پاستوری» (Sporosarcina pasteurii) که در خاک زمین یافت می‌شود، آجر‌هایی مقاوم از خاک شبیه‌سازی‌شده ماه تولید کنند و مهم‌تر از آن راهکاری ارائه دهند که این آجر‌ها در صورت آسیب‌دیدگی در شرایط دشوار سطح ماه خودترمیمی داشته باشند. سال‌هاست که با توجه به هزینه بسیار بالا برای انتقال مصالح ساختمانی از زمین به ماه، استفاده از منابع بومی ماه برای ساخت سکونت‌گاه‌ها در دستور کار مأموریت‌های فضایی قرار گرفته است.

کد خبر: ۸۵۹۶۹۴

تاریخ: ۱۸ فروردين ۱۴۰۴ - ۲۳:۱۳

دانشمندان با استفاده از نوعی باکتری خاک‌زی، روشی نوین برای ساخت و ترمیم سازه‌های مسکونی از خاک محلی ماه ابداع کرده‌اند.

تیمی از پژوهشگران مؤسسه علوم هند موفق شده‌اند با استفاده از باکتری «اسپوروزارسینا پاستوری» (Sporosarcina pasteurii) که در خاک زمین یافت می‌شود، آجرهایی مقاوم از خاک شبیه‌سازی‌شده ماه تولید کنند و مهم‌تر از آن راهکاری ارائه دهند که این آجرها در صورت آسیب‌دیدگی در شرایط دشوار سطح ماه خودترمیمی داشته باشند.

سال‌هاست که با توجه به هزینه بسیار بالا برای انتقال مصالح ساختمانی از زمین به ماه، استفاده از منابع بومی ماه برای ساخت سکونت‌گاه‌ها در دستور کار مأموریت‌های فضایی قرار گرفته است.

خاک سطح ماه، که به آن رِگولیت یا سنگ‌پوشه گفته می‌شود، پوششی از گرد و غبار و سنگ‌ریزه‌هاست که از برخوردهای شهاب‌سنگی به‌جا مانده و می‌تواند ماده اولیه‌ای برای ساخت سازه باشد.

در سال‌های اخیر، پژوهشگران زیادی در کشورهای مختلف بر اساس نمونه‌های بسیار محدود از خاک واقعی ماه اقدام به تولید «شبیه‌ساز رِگولیت» کرده‌اند تا امکان آزمایش‌های زمینی فراهم شود.

تیم محققان پیش‌تر نشان داده بود که ترکیب این شبیه‌ساز با باکتری خاک‌زی که اوره و کلسیم را به کربنات کلسیم تبدیل می‌کند، منجر به تشکیل آجرهایی سفت و مقاوم می‌شود.

پژوهشگران برای آزمودن این کار به سراغ روشی موسوم به «زینترینگ» رفتند؛ فرآیندی که در آن خاک شبیه‌سازی‌شده با یک پلیمر محلول (پلی‌وینیل الکل) ترکیب و در دمای بسیار بالا در کوره پخته می‌شود.

این آجرهای به اصطلاح زینترشده از نظر مقاومت مکانیکی حتی بهتر از آجرهای زیستی بودند، اما مشکل بزرگی داشتند: شکنندگی در برابر شرایط سخت سطح ماه.

سطح ماه با تغییرات دمایی شدیدی، از مثبت ۱۲۱ درجه تا منفی ۱۳۳ درجه سانتی‌گراد، مواجه است. این تغییرات، به‌علاوه‌ی تابش شدید کیهانی و برخورد میکروشهاب‌سنگ‌ها، می‌توانند ترک‌های ریز اما پیشرونده در سازه‌ها ایجاد کنند. ترک‌هایی که در صورت عدم ترمیم، می‌توانند به فروپاشی کامل منجر شوند.

اینجا بود که تیم محققان هندی به ایده‌ای برگشت که پیش‌تر روی آن کار کرده بود: استفاده از باکتری نه برای ساخت آجر، بلکه برای ترمیم آن.

دوغاب زنده؛ راهکاری برای ترمیم درجا

برای شبیه‌سازی این ترمیم، تیم تحقیقاتی ابتدا تَرَک‌هایی عمدی در آجرهای زینترشده ایجاد کرد. سپس دوغابی زیستی از ترکیب باکتری، صمغ گوار و خاک شبیه‌سازی‌شده ماه آماده کردند و آن را بر سطح آسیب‌دیده ریختند.

این دوغاب به مرور به داخل ترک‌ها نفوذ کرد و طی چند روز بخش بزرگی از مقاومت آجر را بازگرداند.

دکتر آلوک کومار، عضو تیم پژوهشی، در این‌باره گفت: «ما ابتدا نمی‌دانستیم آیا این باکتری می‌تواند با سطح آجر زینترشده پیوند برقرار کند یا نه، اما دیدیم نه‌تنها قادر به سفت کردن دوغاب است، بلکه به‌خوبی به سطح هم می‌چسبد.»

از آزمایشگاه به فضا؛ گام بزرگ بعدی

تمام این دستاوردها در محیط کنترل‌شده‌ی آزمایشگاهی حاصل شده‌اند. اما آنچه هنوز مشخص نیست، رفتار این باکتری در شرایط فرازمینی است. محققان می‌پرسند که آیا این باکتری‌ها در دمای شدید، در خلأ یا زیر پرتوهای کیهانی عملکرد خود را حفظ می‌کند؟

برای پاسخ به این پرسش‌ها، پژوهشگران پیشنهاد داده‌اند که نمونه‌ای از این باکتری در قالب مأموریت گگانیان، اولین مأموریت سرنشین‌دار فضایی هند، به مدار زمین فرستاده شود.

این مأموریت فضایی قرار است قبل از سال ۲۰۲۶ انجام شود و سه فضانورد را به مدار پایین زمین یا مدار لئو ببرد.

آینده شهرسازی در ماه

تحقیقات مشابه برای ساخت‌و‌ساز در کره ماه در کشورهای دیگر نیز در جریان است.

چین، ایالات متحده، و آژانس فضایی اروپا هرکدام راهکارهایی برای ساخت سکونت‌گاه‌های ماه‌نشین در نظر دارند. با این حال روشی که در آن میکروارگانیسم‌ها نقش سازنده و نگهدارنده داشته باشند، گامی مهم در مسیر استفاده از فناوری زیستی در معماری فرازمینی به شمار می‌رود.

نتایج تحقیقات تازه در نشریه علمی «مرزهای فناوری‌های فضایی» منتشر شده است.

منبع: یورونیوز