在探索太空殖民的新篇章中,哈佛大学的研究团队取得了一项突破性进展。由罗宾·沃兹沃斯率领的科研队伍,在模拟火星极端环境的条件下,成功利用可生物降解的生物塑料装置培育出了藻类。这一成就为未来的长期太空居住提供了全新的希望。
随着人类对于火星探索的热情日益高涨,科学家们正致力于寻找在太空中实现自给自足的方法,以减少对地球资源的依赖。沃兹沃斯团队的实验表明,一种名为杜氏盐藻的绿藻,不仅能在模拟火星极端环境的生物塑料容器中存活,而且生长状况良好。
沃兹沃斯在一份声明中解释道:“如果栖息地是由生物塑料构成,并且内部种植藻类,这些藻类能够进一步产生更多的生物塑料。这样一来,我们就拥有了一个能够自我维持、甚至随时间不断扩展的闭环系统。”
在实验室测试中,研究人员采用了由聚乳酸制成的3D打印容器来培养杜氏盐藻。聚乳酸是一种源自天然资源的可生物降解塑料。这些容器被特别设计成能够模拟火星的稀薄且富含二氧化碳的大气环境,其表面压力仅为地球的百分之一。尽管条件极端,但藻类依然能够进行光合作用。
研究团队指出,生物塑料容器的成功之处在于其能够有效阻挡有害紫外线,同时允许足够的光线穿透。尽管在如此低的压力下液态水通常无法稳定存在,但团队通过在容器内创建压力梯度,使液态水保持稳定,从而支持了生物活动。
研究团队在本月早些时候发表于《科学进展》杂志的论文中强调:“我们已经证明,仅使用生物制造的材料,便能够在地外环境中维持适宜居住的条件。尽管这一成果代表着重要的一步,但要构建一个能够在地球之外长期维持的强大生态系统,还需要克服许多额外的挑战。”
科学家们认为,实验结果表明生物塑料可能是建造火星及其他天体栖息地的理想材料。传统工业材料不仅运输成本高,而且在地球之外难以回收利用。相比之下,生物塑料有望通过生物过程在原地生产和再利用,具有显著的优势。
沃兹沃斯团队早期的研究已经证明,二氧化硅气凝胶能够模拟地球的温室效应,以支持寒冷、低气压环境中的生命。结合此次实验中藻类容器用于生物塑料生产与气凝胶用于温度和压力调节,研究人员表示,他们正在朝着实现自给自足的太空栖息地迈出重要的一步。
接下来,沃兹沃斯团队计划在与月球和深空任务相关的真空条件下进一步测试他们的生物塑料系统。沃兹沃斯在声明中表示:“生物材料栖息地的概念极具吸引力,它有望支持人类在太空中的生活。随着这类技术的不断发展,还将为地球上的可持续性技术带来额外的益处。”
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