太空殖民邁出重要一步：科學家成功在模擬火星環境下用生物塑料培育藻類

哈佛大學的羅賓・沃茲沃斯（Robin Wordsworth）領導的研究團隊成功在模擬火星環境的條件下，利用可生物降解的生物塑料設備培育出了藻類，這爲長期太空殖民帶來了新的希望。

隨着人類對火星任務的興趣不斷增加，科學家們正致力於研究如何在太空中實現可持續生存，而無需持續依賴地球的補給。沃茲沃斯的團隊通過實驗表明，一種常見的綠藻 —— 杜氏鹽藻（Dunaliella tertiolecta）不僅能夠在模擬火星極端環境的生物塑料容器中存活，還能茁壯成長。

“如果棲息地由生物塑料構成，並且在其內部生長藻類，那麼這些藻類可以產生更多的生物塑料，”沃茲沃斯在一份聲明中表示，“於是你便開始擁有了一個能夠自我維持甚至隨着時間推移而不斷增長的閉環系統。”

據IT之家瞭解，在實驗室測試中，研究人員將杜氏鹽藻培養在由聚乳酸製成的 3D 打印容器中。聚乳酸是一種源自天然資源的可生物降解塑料。該容器被設計成能夠模擬火星稀薄且富含二氧化碳的大氣環境，其表面壓力不到地球的 1%。儘管面臨如此極端的條件，藻類仍能夠進行光合作用。

“我們已經證明，僅使用生物製造的材料，便能夠在地外環境中維持適宜居住的條件，”研究人員在本月早些時候發表於《科學進展》雜誌的論文中寫道，“此報告的結果代表着向前邁出了重要一步，但要讓強大的生態系統在地球之外長期維持，還需要採取許多額外步驟。”

沃茲沃斯及其團隊認爲，生物塑料容器的成功歸功於其能夠屏蔽有害紫外線，同時允許足夠的光線穿透。儘管在如此低的壓力下液態水通常無法存在，但團隊在容器內創建了一個壓力梯度，使液態水保持穩定，從而實現了生物活動。

科學家們指出，實驗結果表明，生物塑料可能是建造火星及其他天體棲息地的可行材料。傳統工業材料不僅運輸成本高昂，而且在地球之外難以回收利用。相比之下，生物塑料有望通過生物過程在原地生產和再利用。

此次概念驗證實驗是基於沃茲沃斯團隊早期的研究成果。他們曾證明，二氧化硅氣凝膠能夠複製地球的溫室效應，以支持寒冷、低氣壓環境中的生命。通過將藻類容器用於生物塑料生產與氣凝膠用於溫度和壓力調節相結合，研究人員表示，他們正在朝着實現自給自足的太空棲息地邁出實質性步伐。

接下來，該團隊計劃在與月球和深空任務相關的真空條件下測試他們的生物塑料系統。

“生物材料棲息地的概念從根本上令人感興趣，它能夠支持人類在太空中的生活，”沃茲沃斯在聲明中說道，“隨着這類技術的發展，它還將爲地球上的可持續性技術帶來衍生效益。”

本文源自：IT之家