На основата на нишесте създадоха бетон, който е два пъти по-здрав от обичайния, ще бъде използван в извънземни условия

Във филма “Марсианецът” героят на Мат Деймън – астронавтът Марк Уатни, е изоставен на Червената планета, защото го смятат за мъртъв.  Останал съвсем сам във враждебната непозната среда, той трябва да впрегне цялата сила на духа си и цялата си изобретателност, за да оцелее. Спасението – започва да отглежда картофи, които намира в оскъдните си запаси.

Учените все още изясняват кои точно земни култури един ден ще могат да се захванат в марсианската почва, но едно вече е ясно – къщите на първите заселници първо на Луната, а после и на Марс, може да бъдат направени от картофи. Поне така твърдят учени от университета в Манчестър, създали материал, наречен “звезден бетон”, който е на основата на картофеното нишесте. Малко по-рано – през февруари, американски архитекти обявиха, че работят с НАСА и Масачузетския технологичен институт по строителството на бъдещите космически домове, като използват гъби и дехидратирани водорасли.

Осигуряването на постоянно присъствие на хората на Луната и Марс, което е новият етап в космическата надпревара, изисква да бъдат решени редица сложни проблеми. Сред тях безспорно е и как да бъдат изградени здрави и защитени от радиацията жилища, както и да бъдат открити необходимите за това материали на място. В идеалния случай производството на такива материали би трябвало

да става лесно и да изисква малко енергия

Според екипа от Манчестър картофеното нишесте е такъв материал, който може да се смесва с прах и натрошени скали от лунната или марсианската почва.

В експериментите си изследователите използвали обикновено нишесте, смесено с щипка сол - магнезиев хлорид, получен от марсианската повърхност или – невероятно, но факт – с човешки сълзи, за да слепят и структурират марсианската почва и да получат много здрав биокомпозитен материал, а именно звездния бетон.

Подобието на марсианска пръст било доставено от лаборатория, която прави много точни симулации на реголит от прах и разтрошени скали, които се използват за научни експерименти по целия свят.

В статия в научното списание Open Engineering учените обясняват, че са получили материал, два пъти по-здрав от бетона и “перфектно подходящ” за строителни работи в извънземна среда. “След оптимизация лунният и марсианският звезден бетон постигнаха много висока здравина на натиск и надминаха повечето други технологични решения, въпреки че са създадени при нискоенергиен процес”, посочват авторите на разработката. 

“По принцип картофеното нишесте образува лепкава смес, която действа като по-добро лепило от всички други видове нишестета”, казва пред Евронюз водещият изследовател д-р Алед Робъртс. Според него страхотното в случая е, че така или иначе за астронавтите, които ще живеят на Луната или на Марс, ще трябва да се произвежда нишесте, за да бъдат изхранвани, така че е възможно да се правят по-големи количества и за строеж. И ако учените успеят да разберат как да отглеждат картофи или друга храна в извънземни условия, то “може просто да се сдобием с купища картофено нишесте и да го

използваме като свързващ материал

И предимството е, че в случай на извънредна ситуация астронавтите също могат да го ядат.”

Екипът от Манчестър изчислил, че един чувал (25 кг) дехидратирани картофи (картофен чипс) съдържа достатъчно нишесте за направата на почти половин тон звезден бетон, което е еквивалентно на над 210 тухли. Но реалното необходимо количество може да се окаже и по-малко, тъй като експериментите са били правени с цел да се получи максимално здрав и устойчив материал. “Ако го правехме в реални условия, не бихме го оптимизирали чак в такава степен, защото се нуждаем просто от достатъчна здравина предвид приложението му, особено при сравнително ниската гравитация на Луната и Марс”, казва Робъртс. 

Предстои НАСА да изчисли колко дебели трябва да бъдат стените и таваните на къщите на първите заселници,

за да могат да ги предпазват от радиацията. От това ще зависи в какво съотношение ще е нишестето към останалите компоненти като почвата и скалите от земния спътник и Червената планета.

В предишни изследвания учените използвали като свързващ елемент на материала кръв и урина, но стигнали до извода, че подобно решение за изграждане на извънземните къщи е неприложимо. “Приоритет №1 при бъдешите космически мисии е екипажите да са в безопасност – здрави и в добро разположение на духа. А ако трябва да използваме кръвната им плазма, това ще изложи здравето и благосъстоянието им на риск”, обяснява Робъртс. Според него вариантът с кръв и урина би могъл да е резервен в случай на някакво бедствие или извънредна ситуация, когато може да се наложи да се изработи много бързо здрав и надежден материал.

Все още има много дълъг път, докато започнем да изграждаме първите местообитания на Луната и Марс, добавя ученият от Манчестър. Дотогава, смята той, е възможно да се появят още по-добри идеи. Самият Робъртс и екипът му са решени да използват и други базирани на растителна основа смески за изграждането на къщи на Луната и на Марс, както и да проверят “други луди идеи, за да се види какво ще излезе от тях”. За момента те проучват как биха могли да използват новата си технология на Земята за производството на чисти, устойчиви алтернативи на бетона и на керамичните плочки.

За да бъде картината пълна, редно е да се отбележи, че експериментите за отглеждане на картофи на Марс също вървят от доста време. Учени от Международния център за картофите  със седалище в перуанската столица Лима твърдят, че са успели да отгледат няколко кълна от растението в условия, подобни на марсианските. Това обаче е огромно предизвикателство, признават изследователите, които опитали да разберат кои са минималните условия за оцеляването на картофите. А условията на Червената планета са изключително неблагоприятни за биологичен живот. Почвата там е солена, тънка и в нея липсват вещества като азот, които са нужни на растенията. Атмосферата съдържа малко кислород, а средната температура е около минус 60 градуса.

За опитите си изследователите използвали почва от пустинята Пампас де ла Хоя, много бедна на вещества, необходими, за да покълне каквото и да било. Използвали сортове, селектирани да виреят в солени почви, и ги напоявали с богата на хранителни съставки вода. Почвата, в която били засадени семената на картофите, била поставена в запечатан контейнер, където те били изложени на високо съдържание на въглероден двуокис и ниско налягане, за да се наподобят условията на Марс. Учените обаче не приложили в експеримента екстремните температури на Червената планета, които със сигурност щели да убият кълновете. Което означава, че картофи със сигурност

не могат да бъдат отглеждани на повърхността на Марс,

а само в подземни помещения, които да предпазват растенията от твърде враждебните марсиански условия, включително космическата радиация.

За момента подобни експерименти са все още далече от целите на колонизацията на близките планети, но те имат голямо значение за възможностите да се отглеждат определени култури  в райони на Земята с много бедни почви заради глобалното затопляне. Според центъра в Лима: “Ако успеем да отгледаме картофи в условия като на Марс, ще спасим много животи на Земята”.