Marsjańskie domy powstaną z bakterii. Nowa metoda może zrewolucjonizować budowę marsjańskich baz

Transport materiałów budowlanych na Marsa to zadanie praktycznie niemożliwe do wykonania. Wysłanie jednego kilograma ładunku z Ziemi na orbitę kosztuje dziesiątki tysięcy dolarów, a budowa choćby jednej stacji badawczej wymagałaby takiej ilości stali, szkła i cementu, że przedsięwzięcie byłoby finansową katastrofą. Naukowcy od lat szukają więc sposobów na wykorzystanie tego, co Mars oferuje na miejscu. Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie Frontiers in Microbiology pokazuje, że rozwiązanie może tkwić w mikroorganizmach znanych z Ziemi.

Międzynarodowy zespół badaczy pod kierunkiem dr Shivy Khoshtinat z Politechniki Mediolańskiej zaproponował wykorzystanie procesu biomineralizacji do produkcji materiałów budowlanych bezpośrednio na powierzchni Marsa. To naturalne zjawisko, podczas którego bakterie, grzyby i glony wytwarzają minerały w ramach swojego metabolizmu, kształtowało krajobraz Ziemi przez miliardy lat. Mikroorganizmy te potrafią przetrwać w skrajnych warunkach – w kwaśnych jeziorach, na wulkanicznych glebach czy w głębokich jaskiniach.

Spośród różnych metod biomineralizacji naukowcy uznali biocementację za najlepszą opcję dla Marsa. Ten proces polega na tym, że bakterie wytwarzają węglan wapnia w temperaturze pokojowej, tworząc naturalny cement wiążący luźne cząstki gleby w trwały materiał budowlany. Problem w tym, że marsjański regolit – mieszanina pyłu i skał pokrywająca powierzchnię planety – zawiera bardzo mało wapnia, który jest niezbędny do produkcji cementu. Naukowcy proponują wydobywanie go z lokalnych skał bazaltowych.

Kluczem do sukcesu ma być współpraca dwóch gatunków bakterii. Pierwsza z nich, Sporosarcina pasteurii, odpowiada za właściwą produkcję cementu poprzez proces zwany ureolizy. Podczas tego procesu bakteria rozkłada mocznik – który mogą dostarczyć astronauci jako naturalny produkt przemiany materii – i wytwarza węglan wapnia spajający ziarna regolitu. 

Druga bakteria, sinica Chroococcidiopsis, jest prawdziwym rekordzistą przetrwania. Ten mikroorganizm potrafi żyć na pustyniach i wytrzymuje dawki promieniowania, które zniszczyłyby większość form życia.

Image

W bioreaktorze obie bakterie współpracowałyby ze sobą. Chroococcidiopsis wykorzystuje światło słoneczne i dwutlenek węgla do fotosyntezy, wytwarzając tlen i cukry potrzebne Sporosarcina pasteurii do przeżycia. To symbiotyczny układ, w którym sinica pełni rolę systemu podtrzymania życia, a druga bakteria wykonuje pracę budowlaną.

Badacze widzą tę mieszankę bakterii z marsjańskim regolitem jako surowiec do druku 3D. Autonomiczne roboty wyposażone w wieloosiowe dysze mogłyby mieszać lokalną glebę z roztworem bakterii i budować struktury warstwa po warstwie. W porównaniu z innymi proponowanymi metodami, takimi jak spiekanie termiczne pyłu za pomocą laserów czy mikrofalówek, biocementacja wymaga 10 razy mniej energii.

Korzyści z tej technologii wykraczają poza samą budowę. Tlen produkowany przez Chroococcidiopsis mógłby zasilać systemy podtrzymania życia astronautów. Amoniak, który jako produkt uboczny wytwarza Sporosarcina pasteurii, nadawałby się do wykorzystania w zamkniętych systemach uprawy roślin, a w dalszej perspektywie mógłby wspomóc działania terraformingowe.

Pozostaje jednak wiele niewiadomych. Naukowcy nie wiedzą jeszcze, jak obie bakterie zachowają się w warunkach niskiej grawitacji marsjańskiej, czy przetrwają intensywne promieniowanie kosmiczne, ani jak długo stabilna będzie ich współpraca w bioreaktorach. Dodatkowo na Marsie temperatury wahają się od -90 do 26 stopni Celsjusza, a ciśnienie atmosferyczne wynosi mniej niż 1% tego na Ziemi.

Agencje kosmiczne planują budowę pierwszej ludzkiej siedziby na Marsie w latach 40. XXI wieku, ale misja Mars Sample Return, która miałaby dostarczyć próbki gruntu do testów na Ziemi, stale się opóźnia. To utrudnia weryfikację koncepcji w laboratorium. Naukowcy testują więc swoje pomysły na marsjańskich symulantach gleby i budują modele predykcyjne, przygotowując się na dzień, w którym ludzkość będzie mogła nazwać Marsa domem.

Źródła:

https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmic…
https://interestingengineering.com/space/bacteria-cement-humanitys-firs…
https://www.frontiersin.org/news/2025/12/02/frontiers-microbiology-bact…
https://www.zmescience.com/space/could-bacteria-turn-martian-dust-into-…
https://www.zmescience.com/science/news-science/mars-infrastructure-reg…
https://phys.org/news/2025-12-dynamic-duo-bacteria-mars-versatile.html
https://thedebrief.org/martian-colonies-could-be-built-by-living-microb…
https://scitechdaily.com/how-earths-toughest-microbes-may-help-us-colon…
https://www.space.com/astronomy/mars/could-future-astronauts-build-hous…