Sərhədlər tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: Pixabay/CC0 Public Domain

Bəşəriyyətin Ayda ilk addımlarından bəri insan sivilizasiyasını Yerdən kənara çıxarmaq istəyi beynəlxalq kosmik agentliklərin əsas məqsədi olub, uzunmüddətli yerdənkənar məskunlaşmaları hədəfləyib. Əlçatan olan göy cisimləri arasında Mars bizim növbəti evimiz hesab olunur.

Sərt mənzərələri və Yerlə cazibədar oxşarlıqları ilə qırmızı planet insanların kəşfiyyatı və məskunlaşmasının sərhəddi kimi çağırır. Lakin Marsda daimi dayaq yaratmaq bəşəriyyətin ən cəsarətli arzularından biri və ən böyük elmi və mühəndislik problemi olaraq qalır.

Bir vaxtlar qalın atmosferə bürünmüş qırmızı planet milyardlarla il ərzində dramatik dəyişikliklərə məruz qalmışdır. Onun qoruyucu yorğanı yoxa çıxdı və yer üzündəki həyat üçün demək olar ki, tanınmaz bir mühit buraxdı.

Bu gün onun havası pıçıldayacaq qədər nazik və karbon qazı ilə zəngindir, təzyiq Yerin 1%-dən azdır və temperaturlar -90°C-dən mülayim 26°C-yə qədər vəhşicəsinə dəyişir. Buna daimi kosmik radiasiya və nəfəs ala bilən havanın olmamasını da əlavə etsək, aydın olur: Marsda sığınacaq yaratmaq divarlar tikməkdən daha çox şeydir. Bu, yad dünyaya qarşı güclü dayanan, həyatı dəstəkləyən bir ziyarətgahın yaradılması haqqındadır.

Yerdən tikinti materiallarının daşınması olduqca bahalı və praktiki iş deyil. Həll yolu? Marsın öz təkliflərindən istifadə edərək qurmağı öyrənmək . Yerli materiallardan istifadə etməklə in situ resurs istifadəsi (ISRU) Marsda davamlı insan mövcudluğunun kilidini açmaq üçün açardır.

Qədim Mars çayının yatağı olan Jezero kraterindən NASA-nın Perseverance rover tərəfindən toplanmış nümunələr ibtidai həyatın izlərini saxlaya bildiyinə görə, o, bizi kəşf olunmaz xəyallar qurmağa dəvət edir. Bir vaxtlar Marsda yayılan eyni mikrob barmaq izləri də onun üzərində qurulmasımıza kömək edə bilərmi?

Yerdən Marsa

Bir zamanlar Yer kürəsində həyat dayaz hovuzlarda və dənizlərdə təvazökar mikroorqanizmlərlə başlamışdır. Bu səssiz mühəndislər səmanı oksigenlə doldurmaqdan tutmuş, bu günə qədər dayanıqlı mərcan rifləri yaratmağa qədər Yeri dəyişdirdilər. İndi, bəşəriyyətin baxışları göyə doğru sürüşdükcə, bu kiçik yaradıcılar qısır dünyanı canlı bir evə çevirmək üçün açarı saxlaya bilərlər.

Frontiers in Microbiology jurnalında dərc olunan tədqiqat Ana Təbiətdən ilham alaraq cəsarətli bir yola öncülük edir. Beynəlxalq miqyasda disiplinlərarası bir səydə tədqiqatçılar təbii möcüzədən istifadə etmək üçün bir araya gəldilər: biomineralizasiya.

Mikroorqanizmlər (bakteriyalar, göbələklər və mikroyosunlar) maddələr mübadiləsinin bir hissəsi olaraq minerallar istehsal etdikdə ortaya çıxan bu fenomen milyardlarla il ərzində Yer kürəsinin mənzərələrini formalaşdırmışdır. Təkcə tanış sularda deyil, həm də turşu göllər, vulkanik torpaqlar və dərin mağaralar kimi ekstremal mühitlərdə inkişaf edən bu mikroorqanizmlər Marsın uyğunlaşması üçün lazım olan universallığı ortaya qoya bilər.

Marsdakı torpaq (reqolit) tərkibi ilə bağlı Mars roverlərindən alınan məlumatlara əsaslanaraq, tədqiqat planetlərarası çirklənmə riski yaratmadan Marsın yaşayış yerləri üçün güclü tikinti materialları yarada bilən bir çox mikrobial minerallaşma yollarını araşdırır.

Onların arasında otaq temperaturunda kalsium karbonat kimi təbii sementə bənzər materiallar yaratmaq üçün mikroorqanizmlərdən istifadə edən biosementasiya ən perspektivlisi kimi parlayır.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Tədqiqatın mərkəzində iki əlamətdar bakteriyanın birgə səyi dayanır: ureoliz yolu ilə kalsium karbonat istehsal edən məşhur bakteriya olan Sporosarcina pasteurii və simulyasiya edilmiş Mars şəraiti də daxil olmaqla ekstremal mühitlərdə sağ qalması ilə tanınan Chroococcidiopsis , möhkəm siyanobakteriya. Birlikdə güclü tərəfdaşlıq yaradırlar.

Chroococcidiopsis, Sporosarcina pasteurii üçün qonaqpərvər mikromühit yaradaraq, oksigen buraxaraq ətrafına həyat verir. Üstəlik, Chroococcidiopsis tərəfindən ifraz olunan hüceyrədənkənar polimer maddə Sporosarcina pasteurii-ni Marsın səthindəki zərərli UV şüalarından qoruyur. Öz növbəsində Sporosarcina təbii polimerlər ifraz edir ki, bu da mineralların böyüməsini təmin edir və reqoliti gücləndirir, boş torpaqları bərk, betona bənzər materiala çevirir.

Elm adamları bu bakteriya ko-mədəniyyətini Marsda 3D çap üçün xammal kimi Mars reqolitinin qarışdığını düşünürlər . Astrobiologiya, geokimya, materialşünaslıq, tikinti mühəndisliyi və robototexnikanın kəsişməsində bu sinergetik sistem Marsda istehsal üçün dizaynı yenidən müəyyənləşdirərək, qırmızı planetdə tikinti potensialında inqilab edə bilər.

Lakin bu mikrob tərəfdaşlığı tikintidən əlavə faydalar təklif edir. Chroococcidiopsis, oksigen istehsal etmək qabiliyyəti ilə, təkcə yaşayış mühitinin bütövlüyünü deyil, həm də astronavtların həyat dəstək sistemlərini dəstəkləyə bilər.

Daha uzun müddət ərzində Sporosarcina pasteurii-nin metabolik əlavə məhsulu kimi istehsal olunan ammonyak qapalı dövrəli kənd təsərrüfatı sistemlərinin inkişafı üçün istifadə edilə bilər və potensial olaraq Marsın terraformasiya səylərinə kömək edə bilər.

Bir anda bir addım

Hələ də səyahət yeni başlayır. Beynəlxalq agentliklər 2040-cı illərdə Marsda ilk insan yaşayış mühitini qurmağı planlaşdırsalar da, Mars nümunəsinin qaytarılması Marsa məxsus tikinti texnologiyalarının eksperimental təsdiqini məhdudlaşdıran təkrarlanan gecikmələrlə üzləşir.

Kosmik agentliklər qarşıdakı onillikdə ekipajlı Mars missiyalarına hazırlaşarkən, elm adamları gələcək günə hazır olmaq üçün bioloji mənşəli yerdənkənar tikinti anlayışını inkişaf etdirməlidirlər.

Astrobiologiya nöqteyi-nəzərindən elm adamları bu mikrob icmalarının Mars reqoliti ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu və planetin düşmən mühitindən gələn stress amillərindən necə sağ qaldığını öyrənməlidirlər. Laboratoriya reqolit simulyatorları Marsda olanları əks etdirən şəraitdə birgə mədəniyyətlərin sınaqdan keçirilməsinə və biosementasiya performansı üçün proqnozlaşdırıcı modellərin qurulmasına praqmatik yanaşma təklif edir.

Robot texnikası cəbhəsində əsas problemlərdən biri 3D çap proseslərini sınamaq və gələcək Mars missiyaları üçün avtonom tikinti nəzarətini optimallaşdırmaq üçün Marsın cazibəsini Yer üzündə təkrarlamaqdır.

Buna görə də, bizə nəinki daha səmərəli qurmaq, həm də Marsın unikal mühiti üçün istehsal üsullarını yenidən müəyyən etmək imkanı vermək üçün güclü idarəetmə alqoritmləri və uyğunlaşdırılmış protokollar hazırlanmalıdır.

Səyahət güclüdür, lakin addım-addım, hər bir kəşf, hər bir uğurlu sınaq və sınaqdan keçmiş protokol bizi bəşəriyyətin Marsı evə çağıracağı günə yaxınlaşdırır.

Ətraflı məlumat: Yerdən Marsa: Mars tikintisi üçün biomineralizasiyanın istismarına perspektiv, Mikrobiologiyada sərhədlər (2025). DOI: 10.3389/fmicb.2025.1645014

Jurnal məlumatı: Mikrobiologiyada sərhədlər 

Sərhədlər tərəfindən təmin edilmişdir