在探索太空殖民的新篇章中,哈佛大學的研究團隊取得了一項突破性進展。由羅賓·沃茲沃斯率領的科研隊伍,在模擬火星極端環境的條件下,成功利用可生物降解的生物塑料裝置培育出了藻類。這一成就為未來的長期太空居住提供了全新的希望。
隨著人類對于火星探索的熱情日益高漲,科學家們正致力于尋找在太空中實現自給自足的方法,以減少對地球資源的依賴。沃茲沃斯團隊的實驗表明,一種名為杜氏鹽藻的綠藻,不僅能在模擬火星極端環境的生物塑料容器中存活,而且生長狀況良好。
沃茲沃斯在一份聲明中解釋道:“如果棲息地是由生物塑料構成,并且內部種植藻類,這些藻類能夠進一步產生更多的生物塑料。這樣一來,我們就擁有了一個能夠自我維持、甚至隨時間不斷擴展的閉環系統?!?/p>
在實驗室測試中,研究人員采用了由聚乳酸制成的3D打印容器來培養杜氏鹽藻。聚乳酸是一種源自天然資源的可生物降解塑料。這些容器被特別設計成能夠模擬火星的稀薄且富含二氧化碳的大氣環境,其表面壓力僅為地球的百分之一。盡管條件極端,但藻類依然能夠進行光合作用。
研究團隊指出,生物塑料容器的成功之處在于其能夠有效阻擋有害紫外線,同時允許足夠的光線穿透。盡管在如此低的壓力下液態水通常無法穩定存在,但團隊通過在容器內創建壓力梯度,使液態水保持穩定,從而支持了生物活動。
研究團隊在本月早些時候發表于《科學進展》雜志的論文中強調:“我們已經證明,僅使用生物制造的材料,便能夠在地外環境中維持適宜居住的條件。盡管這一成果代表著重要的一步,但要構建一個能夠在地球之外長期維持的強大生態系統,還需要克服許多額外的挑戰?!?/p>
科學家們認為,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理想材料。傳統工業材料不僅運輸成本高,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,具有顯著的優勢。
沃茲沃斯團隊早期的研究已經證明,二氧化硅氣凝膠能夠模擬地球的溫室效應,以支持寒冷、低氣壓環境中的生命。結合此次實驗中藻類容器用于生物塑料生產與氣凝膠用于溫度和壓力調節,研究人員表示,他們正在朝著實現自給自足的太空棲息地邁出重要的一步。
接下來,沃茲沃斯團隊計劃在與月球和深空任務相關的真空條件下進一步測試他們的生物塑料系統。沃茲沃斯在聲明中表示:“生物材料棲息地的概念極具吸引力,它有望支持人類在太空中的生活。隨著這類技術的不斷發展,還將為地球上的可持續性技術帶來額外的益處?!?/p>