Ήταν τον Φεβρουάριο του 2021 όταν το ρομποτικό όχημα Perseverance -«χαϊδευτικά» Percy- προσεδαφίστηκε στον πλανήτη Άρη, στο πλαίσιο της αποστολής Mars 2020 της NΑSA. Στόχος του προγράμματος ήταν η συγκέντρωση στοιχείων που θα αποκάλυπτε: αν υπήρξε ποτέ ζωή στον Κόκκινο Πλανήτη, τις κλιματικές συνθήκες, τη γεωλογική σύσταση και -το σημαντικότερο- την πιθανότητα επανδρωμένης αποστολής. Το Perseverance εντόπισε πετρώματα με πιθανές ενδείξεις μικροβιακής ζωής και κατέγραψε δεδομένα που μαρτυρούν την ύπαρξη αρχαίας λίμνης, κοιλάδων και πάγου σε παγετώνες και στο έδαφος.
Ο πλανήτης Άρης ασκούσε πάντα γοητεία, ίσως περισσότερο από κάθε άλλο πλανήτη. Η δημιουργία ανθρώπινης αποικίας, αυτό το σύνθετο εγχείρημα, αποτελεί όνειρο πολλών, παρά τις τεράστιες επιστημονικές και τεχνολογικές προκλήσεις. Εντούτοις, η πιθανή ανάγκη μετακίνησης πληθυσμού σε άλλους πλανήτες ωθεί ακόμα περισσότερο του ειδικούς να μελετήσουν σε βάθος τα μυστήρια του Άρη. Ανάμεσα στις δυσκολίες που θα χρειαστεί να αντιμετωπιστούν είναι η παροχή τροφής, νερού, ο αέρας που η τοξικότητά του δεν επιτρέπει τη διαβίωση, οι εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες και οι λύσεις στέγασης των μελλοντικών εποίκων. Πριν, λοιπόν, ο Άρης γίνει… σπίτι μας, θα πρέπει να έχουν λυθεί όλα τα παραπάνω. Για αυτό το σκοπό, η NASA φιλοδοξεί να στείλει αστροναύτες στην επιφάνειά του τη δεκαετία του 2030.
Σπίτια από βακτήρια
Πώς, όμως, θα μπορούσαν να δημιουργηθούν κοινότητες σε ένα τόσο αφιλόξενο περιβάλλον; Ποιες θα ήταν οι στεγαστικές λύσεις, τη στιγμή που η μεταφορά οικοδομικών υλικών από τη Γη είναι δαπανηρή και δύσκολη; Ερευνητές από το Πολυτεχνείο του Μιλάνου στην Ιταλία προτείνουν μια νέα μέθοδο που θα αξιοποιεί πόρους In Situ (ISRU), δηλαδή χρησιμοποιώντας ό,τι προσφέρει ο Άρης. Τι είναι αυτό; Βακτήρια. Η αξιοποίηση τοπικών υλικών είναι το κλειδί για τη βιώσιμη ανθρώπινη παρουσία στον Άρη, σχολιάζουν οι επιστήμονες και εξηγούν ότι η τεχνική βασίζεται στην ιδέα της κατασκευής με ό,τι υλικό υπάρχει στο σημείο. Η λεγόμενη βιο-τσιμεντοποίηση (biocementation) χρησιμοποιεί βακτήρια που παράγουν φυσικά υλικά (όπως ασβεστόλιθο) χωρίς την ανάγκη συμβατικού τσιμέντου. Κάπως έτσι, δημιουργούνται και οι κοραλλιογενείς ύφαλοι με τον σκληρό ασβεστολιθικό εξωτερικό σκελετό, από τον σχηματισμό κοραλλιών και μικροοργανισμών.
Πώς συνεργάζονται τα βακτήρια
Αξιοποιώντας δεδομένα από την έρευνα του Percy για τη σύνθεση του εδάφους του Άρη (ρεγόλιθος), οι επιστήμονες στην έκθεσή τους που δημοσιεύθηκε στο Frontiers in Microbiology μελετούν ποια θα ήταν τα ιδανικότερα δομικά υλικά για τις κατοικίες του μέλλοντος, χωρίς τον κίνδυνο πρόκλησης διαπλανητικής ρύπανσης. Μεταξύ αυτών, η χρήση δύο ειδών βακτηρίων -Sporosarcina pasteurii και Chroococcidiopsis- με το πρώτο να παράγει ανθρακικό ασβέστιο και το δεύτερο να επιβιώνει σε ακραία περιβάλλοντα, όπως αυτό του Άρη. Η «συνεργασία» των δύο μπορεί να αποδώσει, μετατρέποντας το χώμα του πλανήτη σε συμπαγές υλικό.
Αναλυτικότερα, το Chroococcidiopsis αντέχει σε υψηλή ακτινοβολία και έλλειψη νερού. Επιπλέον, λειτουργεί σαν προστατευτικό κάλυμμα κατά της υπεριώδους ακτινοβολίας, ευνοώντας την επιβίωση των μικροοργανισμών στην επιφάνεια του πλανήτη. Το Sporosarcina pasteurii, από την άλλη παράγει ασβεστόλιθο, ο οποίος «κολλάει» τα σωματίδια του εδάφους μεταξύ τους, δηλαδή μετατρέπει το αρειανό χώμα σε κάτι που θυμίζει τσιμέντο.
Τα θετικά, όμως, δεν τελειώνουν εδώ. Η συνεργασία των δύο αποδεικνύεται ακόμα πιο ωφέλιμη, καθώς το Chroococcidiopsis έχει τη δυνατότητα παραγωγής οξυγόνου, συμβάλλοντας έτσι στην ανάπτυξη οικοτόπων και την υποστήριξη ζωής για τους αστροναύτες. Επιπλέον, τα μεταβολικά παράγωγα του Sporosarcina pasteurii, όπως η αμμωνία, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη συστημάτων γεωργίας, αλλά και μορφοποίησης του εδάφους του Άρη. Ουσιαστικά, η συνεργασία αυτή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για 3D εκτύπωση κατοικιών στον πλανήτη, χωρίς να χρειάζεται να σταλούν τόνοι τσιμέντου από τη Γη.
Πολλές οι προκλήσεις
Παρότι οι διεθνείς διαστημικοί οργανισμοί σχεδιάζουν να κατασκευάσουν τον πρώτο ανθρώπινο βιότοπο στον Άρη τη δεκαετία του 2040, το όνειρο μοιάζει ακόμα μακρινό. Παρά την πολλά υποσχόμενη ιδέα, οι δοκιμές που έχουν πραγματοποιηθεί έως τώρα γίνονται με προσομοίωση εδάφους και όχι με πραγματικό ρεγόλιθο. Χωρίς δείγματα από τον Άρη, δεν είναι γνωστό πώς τα βακτήρια θα αλληλεπιδράσουν και αν το υλικό θα επιβιώσει στις εξαιρετικές στρεσογόνες συνθήκες. Για να γίνει πραγματικότητα η 3D-εκτύπωση, η δημιουργία ενδιαιτήματος και η υποστήριξη ζωής, απαιτείται συνεργασία πολλών επιστημονικών κλάδων και χρειάζεται χρόνος, πειραματισμοί και… υπομονή.
