Вчені з США запропонували використовувати бактерії для виробництва ракетного палива і кисню на Марсі
Команда вчених Технологічного інституту Джорджії розробила концепцію, що передбачає доставку на Марс мікроорганізмів для виробництва ракетного палива і окислювача - рідкого кисню. Бактерії будуть виробляти необхідні для повернення на Землю компоненти з вуглекислого газу, що міститься в атмосфері Червоної планети.
Приблизно до кінця поточного десятиліття відповідно до планів NASA з Марса повинна злетіти ракета, що несе близько 0,5 кг геологічних зразків, зібраних марсоходом Perseverance. Хоча ракета доставить зразки тільки на орбіту планети, де їх підбере інший космічний корабель, її вага складе близько 400 кг, велика частина доведеться на тверде ракетне паливо.
Неважко уявити, скільки палива може знадобитися майбутнім, набагато більш амбітним марсіанським пілотованим місіям. За даними фахівців університету т. н. Марсіанському злітному кораблю (MAV) буде потрібно 30 т метану і рідкого кисню для доставки 500 кг корисного навантаження на орбіту. Метан органічного походження в атмосфері планети передбачувано відсутній і його доведеться доставляти з Землі. Це означає, що корисне навантаження, що доставляється з батьківщини людства, складе 500 т і обійдеться в $8 млрд для транспортування додаткового палива.
Для зниження витрат і вивільнення місця для чогось більш корисного, ніж паливо для зворотного польоту, команда з Технологічного інституту Джорджії під керівництвом Ніка Крюера (Nick Kruyer) має намір використовувати ціанобактерії і генно-модифіковані кишкові палички у виробництві альтернативного палива, відомого, як 2,3-бутандандер. Останній застосовується на Землі для виробництва синтетичної гуми та інших полімерів. Крім того, що це дасть достатню кількість кисню для ракети, запропонована технологія забезпечить 44 т додаткового кисню для використання в інших цілях.
Основна ідея полягає в тому, що перед запуском основної місії будуть відправлені кілька попередніх, зі зразками мікроорганізмів і пластиковими матеріалами, необхідними для будівництва фотобіореакторів площею з чотири футбольних поля.
У цих реакторах сонячне світло і вуглекислий газ з марсіанської атмосфери забезпечать сприятливе середовище для розвитку ціанобактерій, які потім, за допомогою ферментів, будуть перетворюватися на цукру. Отримана сировина буде «згодовуватися» бактеріям кишкової палички, у свою чергу, відповідальним за вироблення 2,3-бутандіолу і кисню, які пізніше будуть розділені за допомогою відносно нескладної техніки.
За розрахунками вчених, процес буде на 32% ефективнішим, ніж промислове хімічне виробництво кисню за допомогою каталізатора з використанням доставленого з Землі метану. При цьому необхідне обладнання буде втричі важче, поки розробляються більш легкі рішення.
За словами учасника проекту Метью Рілффа (Matthew Realff), ще належить довести, що ціанобактерії можуть вирощуватися в марсіанських умовах. Слід врахувати різницю сонячних спектрів в атмосферах планет з урахуванням віддаленості Сонця і недостатньої атмосферної фільтрації світла - велика кількість ультрафіолету може фатально нашкодити ціанобактеріям.