I jakten på långsiktig närvaro på Mars utmanas vi av att leverera och hantera tunga byggmaterial över hundratals miljoner kilometer. En ny studie från Texas A&M University och University of Nebraska–Lincoln visar hur en helt autonom syntetisk lav-gemenskap kan omvandla Mars-regolit till hållbara konstruktionselement – utan mänsklig inblandning efter uppsättning (Phys.org).
Vid en första anblick påminner tekniken om jordiska lavar, där en svamp (fungi) och en alg (cyanobakterie) lever i symbios. Här har forskarna tagit fasta på var arts unika förmågor:
- Diazotrofa cyanobakterier fixerar koldioxid och kväve från den tunna marsatmosfären, producerar syre och organiska näringsämnen samt höjer karbonatjonenivån genom fotosyntes.
- Filamentösa svampar binder metalljoner till sina cellväggar och fungerar som utgångspunkt för biomineralavsättning, samtidigt som de skyddar cyanobakterierna mot de hårda förhållandena.
Tillsammans utsöndrar de biopolymerer som limmar samman regolitens damm, sand och stenpartiklar, varvid ett ”regolit-bläck” skapas för 3D-printning av diverse strukturer – från bostadsskal till möbler (Phys.org).
Fördelar jämfört med tidigare metoder
- Helt autonomt system: Till skillnad från tidigare enkla bakteriesystem krävs inga kontinuerliga externa näringstillskott eller mänsklig övervakning efter initiering.
- Anpassat för Mars: Regolit, luft, ljus och en minimal mängd oorganiskt vätskemedium räcker – inga tunga fraktade material.
- Mångsidig produktion: Det biobaserade bläcket kan användas i direkta inkjet-liknande 3D-skrivare (direct ink writing) för att tillverka allt från väggblock till rumsmoduler.
Begreppsförklaringar
- Regolit: Mars ytskikt bestående av damm, sand och lösa stenar.
- Diazotrofa organismer: Mikrober som kan omvandla atmosfäriskt kväve (N₂) till biologiskt tillgängliga former.
- Biopolymerer: Naturligt framställda lågmolekylära kedjor (exempelvis polysackarider eller proteiner) som kan fungera som bindemedel.
- Direct ink writing: En form av 3D-printteknik där material (här biobaserat bläck) sprutas ut lager för lager för att bygga upp strukturer.
Sammanfattning
Forskarteamet har utvecklat en syntetisk lav-gemenskap där cyanobakterier och svampar samverkar för att:
- Fixa koldioxid och kväve utan externt näringstillskott.
- Producera bindemedel genom biopolymerer och biomineralisering.
- Lämna ett regolit-bläck redo för helt autonom 3D-printning på Mars.
Detta banar väg för självväxande byggmaterial och betydligt lägre uppdragskostnader för framtida marskolonier.
Taggar
Rymdteknik, Bioteknik, 3D-printning, Astrobiologi
Källor
- Phys.org. Construction on Mars takes a leap forward. 24 juni 2025. (Phys.org)
- Rokaya N., Wilson R., Carr E. et al. (2025). Bio-Manufacturing of Engineered Living Materials for Martian Construction: Design of the Synthetic Community. Journal of Manufacturing Science and Engineering. DOI: 10.1115/1.4068792. (Phys.org)
Originalartikel: https://doi.org/10.1115/1.4068792
About the Author
