如果有一天人類真的要在火星安家長(zhǎng)住,你覺(jué)得最需要解決的問(wèn)題是什么?
是氧氣不夠?還是水不夠用?
其實(shí)還有個(gè)更現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)——蓋房子的材料從哪兒來(lái)?總不能從地球運(yùn)一船又一船的鋼筋水泥去吧?最近,哈佛科學(xué)家的一項(xiàng)新實(shí)驗(yàn),可能給這個(gè)難題找到了生物解法。
火星低壓里“種”出的綠藻,藏著太空建房的秘密
在哈佛工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里,由環(huán)境科學(xué)與工程教授羅賓·沃茲沃斯領(lǐng)銜的國(guó)際團(tuán)隊(duì),干了件“火星模擬”的大事:他們?cè)谝粋€(gè)3D打印的透明艙體里,成功養(yǎng)出了一種叫“杜氏鹽藻”的綠藻。關(guān)鍵是這個(gè)艙體的環(huán)境——大氣壓力只有600帕(相當(dāng)于地球大氣壓的1/160),空氣里95%都是二氧化碳,和火星的“稀薄悶罐”環(huán)境幾乎一模一樣。
更巧妙的是艙體的材料:聚乳酸生物塑料。這種材料像給藻類撐起了一把“太空保護(hù)傘”——既能擋住火星上強(qiáng)烈的紫外線,又能讓足夠的陽(yáng)光透進(jìn)去,讓藻類順利進(jìn)行光合作用。最神奇的是,雖然600帕的低壓下,普通水會(huì)直接蒸發(fā)成氣體,但這個(gè)小艙體通過(guò)壓力梯度設(shè)計(jì),讓內(nèi)部的水穩(wěn)穩(wěn)保持液態(tài),給藻類提供了生長(zhǎng)的“小溫室”。
從“種藻”到“造房”,太空版“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”要來(lái)了?
沃茲沃斯教授打了個(gè)比方:“如果我們的棲息地本身是用生物塑料造的,而里面養(yǎng)的藻類又能生產(chǎn)更多生物塑料,那這個(gè)系統(tǒng)就能自己養(yǎng)活自己,甚至越變?cè)酱蟆!焙?jiǎn)單說(shuō),就是“用藻造房子,房子里再長(zhǎng)藻”的循環(huán)模式。
其實(shí)這個(gè)團(tuán)隊(duì)早有鋪墊——他們之前用二氧化硅氣凝膠做過(guò)“火星溫室”實(shí)驗(yàn)。這種像棉花糖一樣輕的材料,能像地球大氣層那樣鎖住熱量,給生物提供適宜的溫度。現(xiàn)在把“控溫”的氣凝膠和“調(diào)壓養(yǎng)藻”的生物艙結(jié)合,火星上種植物、養(yǎng)藻類的溫壓難題,基本就解決了大半。
從火星到月球,給太空居民“打地基”
目前科學(xué)家的目標(biāo)很明確:先在真空環(huán)境(比如月球或深空)里驗(yàn)證這套系統(tǒng)的可行性,再想辦法把它升級(jí)成真正的“閉環(huán)工廠”——讓藻類不僅能生產(chǎn)生物塑料,還能提供氧氣、食物,甚至分解廢物。沃茲沃斯說(shuō):“這種生物材料棲息地的概念,不僅能幫人類在太空生存,未來(lái)還能反哺地球的可持續(xù)技術(shù)。”
想象一下,未來(lái)的火星基地可能是這樣的:半透明的生物塑料穹頂下,綠綠的藻類在“工作”——一邊吸收二氧化碳釋放氧氣,一邊“生產(chǎn)”著建造新穹頂?shù)牟牧稀](méi)有從地球運(yùn)來(lái)的巨型建材,只有這些微小的生命,用光合作用慢慢“生長(zhǎng)”出人類的太空家園。
你覺(jué)得這種“會(huì)自己長(zhǎng)大”的太空棲息地,離我們還有多遠(yuǎn)?
如果未來(lái)有機(jī)會(huì)去火星,你想不想看看這些“太空藻”?
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