Ученые разрабатывают необычный способ производства кислорода на Марсе

Бактерии, известные как Chroococcidiopsis cubana, могут поглощать углекислый газ и выделять кислород, греясь на солнце. Включив эти бактерии в специальную краску, они могли бы улучшить подачу воздуха в среду обитания на Марсе. Биопокрытие, разработанное учеными, ежедневно выделяет ощутимое количество кислорода и помогает снизить уровень углекислого газа в окружающем воздухе. Эта революционная разработка может иметь значение не только для освоения космоса, но и для нашей планеты.

Исследовательская группа под руководством микробиолога Симоны Крингс из Университета Суррея в Великобритании воодушевлена потенциалом данной технологии. По словам Сьюзи Хингли-Уилсон, бактериолога из Университета Суррея, рост выбросов парниковых газов, особенно CO2, и опасения по поводу нехватки воды из-за повышения глобальной температуры требуют разработки инновационных, экологически чистых и устойчивых материалов. Для решения этих проблем и снижения потребления воды в биореакторных процессах, которые обычно являются водоемкими, можно использовать долговечные биопокрытия или «живые краски». Chroococcidiopsis, необычный род бактерий, может процветать в, казалось бы, негостеприимной среде благодаря своей уникальной форме фотосинтеза, которая позволяет ему процветать в условиях крайне низкой освещенности. Он был обнаружен в кромешной тьме сверхглубоких пещер, а также в нижней части земной коры под дном океана и в других местах.

Chroococcidiopsis cubana способен выживать в условиях пустыни, подобных тем, что встречаются на Марсе. Кроме того, эта цианобактерия обладает выгодными метаболическими свойствами. В ходе фотосинтеза он поглощает CO2 и превращает его в органические соединения, одновременно производя кислород.

Крингс и ее коллеги стремились создать биопокрытие, использующее эти характеристики. Эти покрытия, напоминающие краску, включают в себя объединение слоев живых бактерий. Создание матрицы биопокрытия, которая была бы достаточно пористой, чтобы облегчить гидратацию и транспорт клеток, но при этом была бы механически прочной, является сложной задачей. Однако команде удалось совершить этот подвиг, смешав латекс с частицами наноглины, которые надежно укрыли их бактериальный груз.

Следующий шаг - проверка эффективности покрытия и обеспечение процветания микробов внутри него. В течение 30 дней команда контролировала характеристики покрытия, измеряя выход кислорода и вход CO2.

Результаты были многообещающими: краска постоянно выделяла кислород со скоростью до 0,4 грамма на грамм биомассы в день. Эта скорость оставалась постоянной на протяжении всего месячного периода наблюдения, что соответствует колоссальным 400 граммам кислорода на каждый килограмм краски. Кроме того, краска поглощает CO2, что делает ее экологически чистой. Исследователи назвали свое изобретение Green Living Paint.

По мнению Крингса, Chroococcidiopsis, способный переносить суровые условия, такие как засухи и интенсивное ультрафиолетовое излучение, может быть пригоден для колонизации на Марсе. Результаты исследования представлены на страницах издания Microbiology Spectrum, пишет sciencealert.