Chityna, kolejny krok w podboju kosmosu?
Chityna może być idealnym materiałem budowlanym na Marsie
Trudno zaprzeczyć, że zmierzamy w przyszłość wysłać ludzi na Marsa. Trzeba jednak rozwiązać ogromną liczbę problemów technicznych. Jeden z nich dotyczy produkcji i budownictwa.
Nie możemy wysłać wszystkiego, czego ludzie będą potrzebować na Marsa. Będziemy potrzebować jakiegoś sposobu na budowanie struktur, narzędzi i innych rzeczy.
Z nowych badań wynika, że możemy użyć chityny jako materiału budowlanego i do tworzenia narzędzi. Chityna jest dobrze znana jako materiał, z którego wykonane są egzoszkielety stawonogów, chociaż jest również obecna w wielu innych formach życia i jest głównym składnikiem ścian komórkowych grzybów.
Chityna jest powszechnym polimerem na Ziemi. Zgodnie z opublikowanymi informacjami, chityna jest „… produkowana i metabolizowana przez organizmy w większości królestw biologicznych”. Fakt, że jest tak rozpowszechniony, oznacza, że dobrze rozwiązuje problem lub problemy „Ze względu na jej wszechobecność”, czytamy w komunikacie, „chityna prawdopodobnie będzie częścią dowolnego sztucznego ekosystemu”.
Ideą nowego badania była produkcja chityny przy użyciu prostej chemii i minimalnej energii. Pierwszym krokiem było stworzenie „inżynierii wstecznej” samej chityny. Biorąc muszle chityny z krewetek lub innych stworzeń i traktując je czymś alkalicznym, otrzymujesz tak zwany chitozan. Następnie chitozan łączy się z analogiem gleby marsjańskiej. Ten nowy chitynowy materiał nazywa się biolitem i jest bardzo przydatny.
W swoich badaniach autorzy wykorzystali materiał do wykonania klucza, małego Marsjanina i modelu marsjańskiego siedliska.
Nie możemy wysłać wszystkiego, czego ludzie będą potrzebować na Marsa. Będziemy potrzebować jakiegoś sposobu na budowanie struktur, narzędzi i innych rzeczy.
Z nowych badań wynika, że możemy użyć chityny jako materiału budowlanego i do tworzenia narzędzi. Chityna jest dobrze znana jako materiał, z którego wykonane są egzoszkielety stawonogów, chociaż jest również obecna w wielu innych formach życia i jest głównym składnikiem ścian komórkowych grzybów.
Chityna jest powszechnym polimerem na Ziemi. Zgodnie z opublikowanymi informacjami, chityna jest „… produkowana i metabolizowana przez organizmy w większości królestw biologicznych”. Fakt, że jest tak rozpowszechniony, oznacza, że dobrze rozwiązuje problem lub problemy „Ze względu na jej wszechobecność”, czytamy w komunikacie, „chityna prawdopodobnie będzie częścią dowolnego sztucznego ekosystemu”.
Ideą nowego badania była produkcja chityny przy użyciu prostej chemii i minimalnej energii. Pierwszym krokiem było stworzenie „inżynierii wstecznej” samej chityny. Biorąc muszle chityny z krewetek lub innych stworzeń i traktując je czymś alkalicznym, otrzymujesz tak zwany chitozan. Następnie chitozan łączy się z analogiem gleby marsjańskiej. Ten nowy chitynowy materiał nazywa się biolitem i jest bardzo przydatny.
W swoich badaniach autorzy wykorzystali materiał do wykonania klucza, małego Marsjanina i modelu marsjańskiego siedliska.
Chitynowy Marsjanin, w prostym, symulowanym środowisku. Źródło zdjęcia: Javier G. Fernandez, 2020. CC-BY
Zdaniem autorów, ich praca pokazuje, że chityna może być używana do budowy narzędzi, a także sztywnych struktur z dostępnych materiałów, przy minimalnym zużyciu energii, co będzie niezbędne, aby ludzkość kiedykolwiek miała zagościć na innych planetach.
Trzeba zrozumieć, że wydobycie i produkcja zasobów „in-situ” są niezbędne w eksploracji kosmosu, aby zapewnić trwałą obecność człowieka w dowolnym miejscu w Układzie Słonecznym poza Ziemią, po prostu niemożliwe jest zabranie wszystkiego, czego potrzebujemy, wysyłając go w kosmos za pomocą ogromnych rakiet.
W tym badaniu zwracają uwagę, że ułatwienia ISRU (In-Situ Resource Utilization) powinny już istnieć na Marsie przed przybyciem osadników. Dlatego najpierw inżynierowie i specjaliści powinni odwiedzić powierzchnię, aby zbudować potrzebne obiekty. Biolit można by między innymi wykorzystać do budowy sztywnych struktur ochronnych wokół nadmuchiwanych siedlisk.
Ta technologia została faktycznie opracowana, aby rozwiązać problemy tu na Ziemi, tworząc systemy o obiegu zamkniętym w środowisku miejskim. „Technologia została pierwotnie opracowana do tworzenia okrągłych ekosystemów w środowiskach miejskich, ale ze względu na jej efektywność jest również najbardziej wydajną i skalowalną metodą produkcji materiałów w zamkniętym sztucznym ekosystemie w niezwykle rzadkim środowisku martwej planety lub satelity”, powiedział Fernandez.
Zamknięty obieg produkcji żywności i system zarządzania odpadami na Marsie oraz wykorzystanie chityny do produkcji in-situ. Źródło zdjęcia: Fernandez i in., 2020.
„Wbrew powszechnemu przekonaniu, produkcja inspirowana biologicznie i zrównoważone materiały nie są technologią zastępującą polimery syntetyczne, ale technologią umożliwiającą definiowanie nowego paradygmatu w produkcji i umożliwiającą robienie rzeczy, które są nieosiągalne dla syntetycznych odpowiedników”, pisze główny autor Fernandez w prasowym artykule. „Tutaj pokazaliśmy, że są one kluczowe nie tylko dla naszego zrównoważonego rozwoju na Ziemi, ale także dla jednego z kolejnych największych osiągnięć ludzkości: naszej transformacji w gatunek międzyplanetarny”.
Jedną z zalet biolitu jest jego elastyczność. Może być stosowany w różnych metodach produkcyjnych, które nie wymagają podwyższonego ciśnienia i temperatury. Autorzy piszą w swoim artykule, że „Wszechstronność biolitu w zastosowaniach bez podwyższonej temperatury lub ciśnienia przejawia się w bezprecedensowym zakresie metod produkcyjnych, takich jak odlewanie, stosowanie go jako zaprawy murarskiej i produkcja przyrostowa”.
Różni myśliciele często wskazywali na biomimikrę jako potencjalne rozwiązanie problemów związanych z podróżami kosmicznymi. Chodzi o to, że w rozległych geologicznych skalach czasu natura wytworzyła dobrze przystosowane systemy, materiały i konstrukcje. Przykładem jednego z nich jest chityna.
Tak jak różne formy życia wykorzystywały te systemy do wykorzystywania innych nisz w biosferze, tak ludzie mogą używać ich do tego samego. Dostosowując chitynę do użytku na innej planecie, możemy wprowadzić ewolucję na wyższy poziom.
|
|
|
Komentarze
Prześlij komentarz