Чтобы отправиться на Марс, мало создать мощный космический корабль. На чужой и негостеприимной планете важно выжить.
Одной из основных проблем выживания на Марсе является производство пищи и топлива, не полагаясь на Землю. Ученые из Калифорнийского университета разработали гибридную систему, которая могла бы производить жизненно важные материалы для колонистов Марса.
Согласно исследованию, система представляет собой объединение банановидных бактерий и «леса» из кремниевой полупроводниковой нанопроволоки. Они примерно в сто раз более тонкие, чем прядь человеческих волос. Эти провода, покрытые бактериями, поглощают свет и генерируют электроны. Затем они подают электроны к бактериям. Они, в свою очередь, превращают молекулы углекислого газа в кислород и ацетат в двух отдельных камерах.
Ацетат, молекулы которого содержат два атома углерода, может служить строительным материалом для различных органических соединений. Например, таких, как топливо и пластмасса. Для работы устройства требуются только солнечный свет и вода. Свет на Марсе есть в изобилии, а вода, как полагают, замерзла в полярных шапках планеты и глубоко под поверхностью. Весь процесс чем-то напоминает фотосинтез, при котором растения производят кислород вместе с углеводами.
Ученые говорят, что на Марсе около 96% атмосферы составляет CO2. По сути, все, что нужно, это кремниевые полупроводниковые нанопроволоки, которые поглощают солнечную энергию. Они утверждают, что их биогибрид превращается в органические соединения на 3,6% солнечного света. Этот результат намного лучше, чем предыдущий. 5 лет назад это было всего лишь 0,4%.
Такое улучшение было связано с открытием того факта, что бактерии снижали кислотность окружающей воды при производстве ацетата. Сохраняя воду более кислой, исследователям удалось повесить больше бактерий на нанопроволоки. Сейчас они работают над тем, чтобы сделать гибридный реактор еще более эффективным.
По словам ученых, это устройство можно использовать и на Земле, чтобы извлекать из атмосферы избыток углекислого газа и превращать его в органические соединения. Команда ученых разрабатывает подобные системы, которые будут использовать солнечный свет и углекислый газ для производства сахаров и углеводов. Это потенциальный источник пищи для тех, кто будет осваивать Марс.
