Песок, желатин и дрожжи для строительства на Марсе 01.10.2026

Строительство постоянных сооружений на Марсе потребует не только доставки людей и оборудования, но и поиска способов использовать местные ресурсы. Перевозить с Земли большое количество строительных материалов крайне дорого, поэтому специалисты рассматривают технологии, позволяющие изготавливать конструкции непосредственно на Красной планете. Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий и Гонконгского политехнического университета предложили для этого необычную смесь, в которой обычный песок сочетается с желатином и генетически модифицированными дрожжами.

Традиционные проекты строительства из марсианского грунта обычно предусматривают его нагрев до температуры более 1000 градусов Цельсия. При таком подходе измельченную породу можно спекать и превращать в прочные строительные блоки, однако для работы высокотемпературной печи потребуется огромное количество энергии. На первых этапах освоения Марса обеспечить такие затраты будет особенно сложно. Поэтому гонконгские инженеры решили отказаться от энергоемкого обжига и использовать для затвердевания материала совершенно другой физический процесс.

Основой разработанной смеси служит песок, а связующим компонентом выступают желатин и клетки пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Ученые изменили геном микроорганизмов таким образом, чтобы они производили липкие белки, напоминающие вещества, благодаря которым мидии способны прикрепляться к влажным камням. По замыслу разработчиков, эти белки должны усиливать сцепление компонентов и повышать механическую прочность будущего строительного материала.

После печати смесь выходит из сопла при температуре 37 градусов Цельсия, а затем помещается в специальную камеру с условиями, имитирующими марсианскую среду. При температуре минус 30 градусов Цельсия и давлении 0,01 атмосферы содержащаяся в материале вода замерзает, а затем сразу переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу. Этот процесс сублимации формирует внутри материала ячеистую структуру с микроскопическими полостями размером около 5 микрометров. Благодаря ей конструкция становится легче, но при этом сохраняет необходимую прочность.

По словам инженера-строителя из Гонконгского университета науки и технологий Джишена Цю, идея возникла благодаря наблюдению за сублимированными фруктами, которые после удаления влаги становятся значительно тверже. В испытаниях предложенный биоматериал действительно продемонстрировал заметное преимущество перед составами без биологических компонентов. Добавление генетически модифицированных дрожжей позволило увеличить прочность на сжатие на 170 процентов. Средняя прочность материала на сжатие достигла 12 мегапаскалей, что сопоставимо с низкомарочным бетоном, а прочность на изгиб составила 6 мегапаскалей.

Еще одним существенным достоинством технологии специалисты считают крайне низкое энергопотребление. На производство одного кубического метра материала требуется от 0,02 до 0,12 гигаджоуля энергии, что в десятки раз меньше затрат, необходимых для высокотемпературного спекания марсианского грунта. По расчетам исследователей, солнечной батарее, которой понадобилось бы несколько дней для обжига аналогичного количества породы, для изготовления нового материала потребуется менее одного часа.

Эксперименты показали и возможность многократного использования строительного сырья. Испытательные блоки удалось переработать четыре раза: их измельчали, затем нагревали для растворения желатина и снова замораживали. Даже после четвертого цикла средняя прочность материала сохранялась на уровне 11,8 мегапаскалей, причем находившиеся внутри дрожжи продолжали оставаться живыми. Исследователи отмечают, что теоретически для дальнейшего размножения микроорганизмов может оказаться достаточно даже одной сохранившей жизнеспособность клетки.