Учёным пришла в голову дикая идея по производству кислорода на Марсе
Обитающие в пустыне бактерии, которые питаются солнечным светом, поглощают углекислый газ и выделяют кислород, могут быть включены в краску, которая дополняет воздух в среде обитания на Марсе.
Она называется Chroococcidiopsis cubana, и ученые обнаружили разработали биопокрытие, которое ежедневно выделяет измеримые количества кислорода, одновременно снижая количество углекислого газа в воздухе вокруг него. По мнению команды, возглавляемой микробиологом Симоной Крингс из Университета Суррея в Великобритании, это имеет последствия не только для космических путешествий, но и здесь, дома, на Земле.
«С ростом выбросов парниковых газов , особенно CO2, в атмосфере и опасения по поводу нехватки воды из-за повышения глобальной температуры, нам нужны инновационные, экологически чистые и устойчивые материалы», — говорит бактериолог Сьюзи Хингли-Уилсон из Университета Суррея.
«Механически прочные, готовые к использованию биопокрытия, или «живые краски», могут помочь решить эти проблемы за счет сокращения потребления воды в обычно водоемких процессах на основе биореакторов».
>Chroococcidiopsis — странный маленький род зверей. Если на Земле есть место, где, по вашему мнению, не существует жизни, вы, скорее всего, найдете там разновидность этой бактерии. Он использует странный тип фотосинтеза, который позволяет максимально эффективно использовать условия крайне низкой освещенности, а также имеет резервный механизм выживания даже в более темных местах. Его находили в кромешной тьме сверхглубоких пещер и в нижних слоях земной коры под дном океана.
Chroococcidiopsis cubana иногда обитает в пустынях, в условиях, мало чем отличающихся от тех, которые существуют в пустынях. на Марсе. И, как и у других цианобактерий, ее метаболизм имеет некоторые полезные свойства. Бактерия поглощает CO2, который преобразует посредством фотосинтеза в органические соединения, выделяя при этом кислород.
Крингс и ее команда хотели разработать биопокрытие, которое использует эти свойства. Это покрытия, подобные краске, в которые слоями внедряются живые бактерии. Они должны быть прочными и не содержать ингредиентов, которые могут нанести вред бактериям.
Это сложнее, чем может показаться: матрица биопокрытия должна быть пористой, чтобы обеспечивать гидратацию и транспорт клеток, но механически прочный и твердый. Команда разработала метод смешивания латекса с частицами наноглины, который достиг этих свойств, безопасно инкапсулируя бактерии.
Следующим шагом было убедиться, что краска работает так, как задумано, и что крошечные микробы внутри нее продолжали жить счастливой, крошечной жизнью. Команда наблюдала за своим покрытием в течение 30 дней, измеряя выход кислорода и выброс CO2.
Они обнаружили, что краска постоянно выделяет кислород со скоростью до 0,4 грамма. кислорода на грамм биомассы в день, и что этот показатель оставался стабильным в течение всего месяца. Это до 400 граммов (14 унций) кислорода на каждый килограмм (35 унций) краски. Кроме того, краска поглощала CO2. Исследователи назвали свое изобретение «Зеленая живая краска».
Этого результата, вероятно, самого по себе будет недостаточно для обитания на Марсе; команде астронавтов, живущих на Марсе в течение года, потребуется примерно 500 тонн кислорода; но каждая капля кислорода, которую можно получить на месте на Красной планете, уменьшит количество кислорода, которое космические миссии должны будут доставить туда на космическом корабле.
«Фотосинтетический Chroococcidiopsis обладают необычайной способностью выживать в экстремальных условиях, таких как засуха и после высокого уровня воздействия ультрафиолетового излучения», — говорит Крингс. «Это делает их потенциальными кандидатами на колонизацию Марса».
Исследование опубликовано в журнале Microbiology Spectrum.
