首先如何在火星上建立基地呢？很简单：送一些细菌到这颗红色的星球，让它们开采铁。几年后再派来人类定居者，细菌用铁来建造基地。简而言之，这就是代尔夫特科技大学博士生本杰明·莱纳(Benjamin Lehner)的提议。在过去四年中，莱纳与代尔夫特科技大学的同事以及来自欧洲航天局和美国宇航局的研究人员一起，为一项利用细菌的无人飞行任务制定了广泛计划。假设你想在火星上建立一个基地，当然可以把宇航员，工具和建筑材料装上火箭。
但是这样的方法非常昂贵，因为在太空发射中每千克就是天文数字成本。最重要的是，没有足够的装备来承受在前往火星的旅途中以及在这颗红色星球本身表面所暴露的辐射，也需要氧气和大量的食物，人类会感到疲倦和生病。代尔夫特科技大学博士生本杰明·莱纳(Benjamin Lehner)拥有纳米技术和生物学背景，现在他提出了一个计划，在最初几年不涉及任何人。
计划也消除了向火星发送重物质的需要，在他的研究论文中，Lehner提出使用包含三个组件的无人太空舱：一个漫游者，一个生物反应器和一个3-D打印机。漫游者只不过是一把轮子上的铲子，白天它挖出富含铁的火星土壤(称为风化层)，并将其带到生物反应器中。这个反应器充满了Shewanella onedensis种的细菌。在其自然形态下，我们不能使用火星土壤中的大部分铁，但是S.onedensis有能力将部分土壤转化为磁铁矿（一种铁的磁性氧化物）。
残余废物
在细菌完成工作后，可以用磁铁提取磁铁矿，使用一种名为光刻陶瓷制造(LCM)的技术，3-D打印机然后将原材料转换成螺丝、螺母、铁板和其他物体——未来人类定居者建造火星基地所需的一切。细菌的一些主要优点是它们可以自我繁殖，易于运输并且价格便宜，并且它们可以承受大量的辐射。在Lehner的计划中，微藻喂养细菌。这些藻类将火星大气中的阳光和二氧化碳转化为营养物质和氧气。它们还会产生残余废物，这将是火星第一批定居者的重要资源，因为它可以用作堆肥。生物合成反应器本身也产生这样的有机废物。
污染风险
Lehner和团队计算了一个1400升反应堆的无人太空舱可以产生多少铁：每年大约350公斤。3.3年后，它将产生比胶囊内所能容纳的更多铁，通过向火星发射几个这样的无人太空舱，可以在几年内生产出大量的铁。同时还考虑了3D打印材料的存储，而且还要防止细菌污染火星，因为这可能会阻碍在火星上寻找生命。解决办法：附在胶囊一侧的充气密封室，材料可以安全地存储在这个受保护的空间中但都有潜在的污染风险存在，你同不同意这样的方式呢？
该提议符合近年来在空间研究中变得更加流行的一种方法：原位资源利用(ISRU)。即收集、加工和使用自然存在于行星或其他天体上的材料。欧空局科学顾问艾丹·考利博士说：原位资源利用是我们需要开拓的一项重要技术，以便使可持续勘探成为可能。应该检查所有的方法，在这种情况下，Benjamin的研究为此类应用的生物过程增加了有价值的洞察。欧空局和美国宇航局已经表示，他们希望进一步发展莱纳的想法，所以谁知道呢，也许有一天这个计划会成为现实。
博科园｜研究/来自：代尔夫特理工大学
参考期刊《微生物学》
DOI: 10.4233/uuid:acd7102b-339b-45b5-972e-fe3a2ad9c52e
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