แบคทีเรียเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างฐานแรกบนดาวอังคาร

(หนังสือพิมพ์ Dan Tri) - นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีเพิ่งเสนอแนวทางแก้ปัญหาที่ก้าวล้ำ: การใช้ระบบจุลินทรีย์แบบพึ่งพาอาศัยกันเพื่อ "ปลูก" บ้านบนดินของดาวอังคาร

ในการแข่งขันด้านอวกาศ อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งไม่ใช่ว่าจะไปถึงดาวอังคารได้อย่างไร แต่เป็นการเอาชีวิตรอดและหาที่พักพิงเมื่อลงจอดที่นั่นแล้วต่างหาก

ด้วยค่าขนส่งที่สูงถึงหลายหมื่นดอลลาร์ต่อกิโลกรัมสำหรับวัสดุจากโลก การนำเหล็กและซีเมนต์มาสร้างฐานจึงเป็นความฝันที่ไกลเกินเอื้อมและไม่คุ้มค่า ในเชิงเศรษฐกิจ

อย่างไรก็ตาม งานวิจัยชิ้นใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Frontiers in Microbiology เมื่อวันที่ 2 ธันวาคม ได้จุดประกายความหวังใหม่ ไม่ใช่จากเครื่องจักรขนาดใหญ่ แต่มาจากจุลินทรีย์ขนาดเล็กที่สุด

ความทะเยอทะยานที่จะสร้างบ้านถาวรบนดาวอังคารนั้นยิ่งใหญ่ แต่ปัญหาด้านโลจิสติกส์นั้นยิ่งใหญ่กว่ามาก ค่าใช้จ่ายในการขนส่งวัสดุเพียงหนึ่งกิโลกรัมจากโลกก็สูงถึงหลายหมื่นดอลลาร์แล้ว (ภาพ: Sohu)

วิธีแก้ปัญหาจาก "นักสร้างตัวน้อย"

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคแห่งมิลาน (อิตาลี) ได้เสนอแนวทางที่กล้าหาญ: แทนที่จะนำบ้านจากโลกมาตั้งบนดาวอังคาร ให้บ้านเหล่านั้น "เติบโต" จากดินที่แห้งแล้งของดาวอังคาร

เทคโนโลยีนี้เรียกว่า "ไบโอซีเมนต์" ซึ่งมีพื้นฐานมาจากหลักการของการเกิดแร่ชีวภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่สร้างแนวปะการังอันงดงามของโลกมานานหลายพันล้านปี

ด้วยการใช้ทรัพยากรในพื้นที่ (ISRU) นักวิทยาศาสตร์ มุ่งหวังที่จะเปลี่ยนดินชั้นบนที่เป็นฝุ่นและร่วนของดาวเคราะห์สีแดงให้กลายเป็นวัสดุแข็งที่มีคุณสมบัติคล้ายคอนกรีต

นี่ถือเป็นแนวทางที่เหมาะสมที่สุดในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่ยั่งยืนซึ่งสามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น รังสีสูงและความดันต่ำในบริเวณนี้ได้

คู่หูที่สมบูรณ์แบบ: ผู้จัดหาและผู้สร้างสรรค์

หัวใจสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างแบคทีเรียชนิดพิเศษสองชนิด ซึ่งได้รับการคัดเลือกมาอย่างพิถีพิถันเพื่อรับมือกับสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายของดาวอังคาร

อย่างแรกคือ Chroococcidiopsis ซึ่งเป็นไซยาโนแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่ได้รับฉายาว่า "ผู้รอดชีวิตที่ยิ่งใหญ่" สายพันธุ์นี้อยู่ในกลุ่มจุลินทรีย์สุดขั้ว มีความสามารถในการทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงและสภาพแห้งแล้งได้

บทบาทของมันไม่ใช่แค่เรื่องการอยู่รอด แต่ยังเป็น "เส้นชีวิต" สำหรับระบบทั้งหมดด้วย กล่าวคือ มันสังเคราะห์แสงเพื่อปล่อยออกซิเจนและหลั่งเมือกป้องกัน สร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อเพื่อนร่วมทีม

เพื่อนร่วมทีมนั้นคือแบคทีเรีย Sporosarcina pasteurii ซึ่งทำหน้าที่เป็น "วิศวกรก่อสร้าง" แบคทีเรียชนิดนี้สามารถหลั่งเอนไซม์พิเศษที่กระตุ้นการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต สารนี้ทำหน้าที่เป็นกาวธรรมชาติ ยึดเกาะอนุภาคฝุ่นและหินบนดาวอังคารเข้าด้วยกัน ทำให้แข็งตัวกลายเป็นวัสดุก่อสร้างที่แข็งแรง

งานวิจัยนี้มุ่งเป้าไปที่การคัดกรองจุลินทรีย์ที่สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมสุดขั้ว เช่น ทะเลสาบที่เป็นกรดและดินภูเขาไฟ เพื่อเปลี่ยนดาวอังคารที่แห้งแล้งให้กลายเป็นบ้านที่อุดมสมบูรณ์สำหรับมนุษย์ (ภาพ: Sohu)

มุ่งสู่ระบบนิเวศปิด

สิ่งที่ทำให้งานวิจัยนี้น่าสนใจเป็นพิเศษ ไม่ใช่แค่แง่มุมของการก่อสร้างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงศักยภาพในการสร้างระบบนิเวศแบบหมุนเวียนด้วย กระบวนการของแบคทีเรียทั้งสองชนิดนี้ก่อให้เกิดผลพลอยได้ที่มีค่าอย่างยิ่งต่อชีวิตมนุษย์

ออกซิเจนที่ผลิตโดย Chroococcidiopsis สามารถนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อป้อนระบบช่วยชีวิตของนักบินอวกาศได้ ในขณะเดียวกัน แอมโมเนีย ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการเผาผลาญของ Sporosarcina pasteurii ก็เป็นปุ๋ยชั้นดีสำหรับระบบ การเกษตร บนดาวอังคาร

แม้ว่าจะมีศักยภาพมหาศาล แต่ทีมวิจัยก็ยังคงเผชิญกับความท้าทายอยู่ ที่จริงแล้ว พวกเขายังไม่สามารถทดสอบเทคโนโลยีนี้กับตัวอย่างดินบนดาวอังคารได้จริง

อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าเหล่านี้ มนุษยชาติกำลังค่อยๆ ตระหนักถึงความฝันในการตั้งถิ่นฐานในอวกาศ โดยเรียนรู้จากทักษะการเอาชีวิตรอดที่เก่าแก่ที่สุดของสิ่งมีชีวิตบนโลก

แหล่งที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-khuan-la-chia-khoa-giup-xay-dung-can-cu-dia-dau-tien-tren-sao-hoa-20251210180312670.htm