Биоматериалы для космического применения: как природа помогает покорять космос
Как паутина, бактерии и грибы становятся строительными блоками для жизни в космосе. Простыми словами о сложном: биоматериалы в космической отрасли.
- Время чтения 3 мин.
Паутина, грибы и бактерии — строители будущего в космосе
Представьте: вы живёте в доме на Марсе. Стены дышат, сами чинят трещины и сделаны… из грибов. Это не фантастика, а вполне реальный научный проект. И таких решений — десятки. Биоматериалы — материалы, созданные из живых организмов или с их участием. Они легкие, самовосстанавливающиеся, иногда даже растут сами. И именно такие материалы сегодня всерьёз рассматривают для жизни за пределами Земли.
Почему обычные материалы в космосе не работают
В космосе нет доставки по первому классу. Вывезти один килограмм чего-либо за пределы атмосферы — дорого. А везти бетон или металл тоннами просто невыгодно.
Кроме того, на Марсе нет атмосферы, как у нас, нет дождя, но зато есть радиация, перепады температур и пыльные бури. Стандартные строительные материалы вроде стали или пластика ведут себя там совсем не так, как на Земле.
И вот здесь вступает природа.
Биобетон: когда бактерии становятся инженерами
Учёные нашли способ использовать бактерии, чтобы создавать бетон прямо на месте — хоть на Луне, хоть на Марсе. Как это работает? Бактерии вроде Sporosarcina pasteurii умеют превращать песок и пыль в твёрдую, камнеподобную массу. Им нужно только немного воды и питание. Питание можно вырастить, воду — переработать из атмосферы или привезти с собой. Такой «живой бетон» можно печатать на 3D-принтере и строить из него купола, дороги, укрытия от радиации. И главное — не нужно тащить тонны стройматериалов с Земли.
Грибные дома — не шутка, а проект NASA
В 2020 году NASA представило проект «Myco-architecture». Идея в том, чтобы вырастить дом из мицелия — подземной части грибов. Это не просто фантазия — мицелий прочный, лёгкий, легко растёт и хорошо изолирует от радиации.
Привезти на Марс мицелий в виде спор, дать ему расти в нужной форме, а потом укрепить каркас — и вот готова жилая капсула. Грибы не боятся перепадов температур и могут «починить» повреждения сами.
Где вы ещё найдёте строительный материал, который сам себя ремонтирует?
Паутина и хитин: суперматериалы будущего
А теперь — к насекомым. Пауки и ракообразные производят хитин и шёлк, материалы с потрясающей прочностью. Паутина, например, в пять раз прочнее стали, но в десятки раз легче. Учёные работают над созданием искусственной паутины в лабораториях. Её можно использовать в качестве сверхлёгкой брони, ткани для скафандров или крепёжных элементов. Представьте себе канат из паутины, на котором можно будет спуститься с орбитальной станции. Фантастика? Возможно, но учёные уже близко.
А если вырастить весь корабль?
Да, звучит безумно. Но есть идея: вырастить не просто материал, а целые конструкции — оболочку, внутренние перегородки, мебель. Как растения растут в нужной форме, так можно будет «выращивать» и космические корабли. Технология называется «programmable matter» — программируемое вещество. Пока что это на грани фантастики, но зачатки уже есть. Представьте, что вместо завода вы берёте с собой набор семян. А на месте вырастаете всё, что нужно.
Почему это важно уже сейчас
Первые колонии на Луне и Марсе — дело ближайших десятилетий. И там не будет грузовиков с кирпичами. Всё, что можно сделать на месте — будет огромным плюсом. Биоматериалы позволяют не просто выжить, а жить комфортно. Кроме того, эти технологии полезны и на Земле. Уже сегодня разрабатывают самозаживляющийся бетон, ткани из искусственной паутины, упаковку из грибов. Космос — как испытательный полигон, где рождаются лучшие решения.
Напоследок — одна история
В 2019 году астронавты на МКС впервые напечатали орган на 3D-биопринтере в невесомости. Это был миниатюрный кусочек ткани сердца. Он был живым. В космосе. Если мы уже сегодня можем печатать живые ткани в невесомости, то завтра — сможем печатать жизнь. И, возможно, дом на другой планете.
Космос — это не только ракеты. Это ещё и грибы, бактерии и паутина. А главное — это то, что мы можем использовать природу, чтобы жить за пределами Земли.