باکتری هایی که مقرر است روی ماه شهرسازی کنند
به گزارش گردو دانلود، محققان «مؤسسه علوم هند» در بررسی جدیدی دریافته اند که میتوان از باکتری ها برای ترمیم آجرهای ساخته شده از خاک ماه و ساختن یک پایگاه قمری استفاده نمود.
به گزارش گردو دانلود به نقل از ایسنا، اگر همه چیز مطابق برنامه پیش برود، دانشمندان امکان دارد روزی ساخت پایگاه هایی را روی ماه آغاز کنند و بعضی از متخصصان اعتقاد دارند که این پایگاه ها را میتوان با آجرهای ساخته شده از رگولیت ماه ساخت.
به نقل از اسپیس، یک پژوهش جدید بر مبنای آزمایش های شبیه سازی رگولیت ماه نشان داده است که اگر آجرهای ساخته شده ترک بخورند، میتوان از باکتری ها برای ترمیم آنها بهره برد.
استفاده از منابع محلی ماه تا حد امکان برای ساختن یک پایگاه و کاهش هزینه ها ضروری می باشد. هزینه پرتاب توده های بزرگ مواد از زمین به ماه بسیار بالاست. بنابراین، ساخت آجر از رگولیت ماه از دیر باز بعنوان یک چاره بالقوه مطرح گردیده است. گروههای پژوهشی بسیاری در سراسر دنیا همچون محققان «مؤسسه علوم هند»(IISc)، ساخت این نوع آجرها را با شبیه سازی رگولیت ماه آزمایش کرده اند.
رگولیت شامل گرد و غبار و سنگ هایی است که سطح ماه را می پوشانند. نمونه های واقعی رگولیت ماه، کمیاب و گرانبها هستند لذا شبیه سازی هایی که هدف آنها تکرار انواع متعدد رگولیت ماه است، برای آزمایش ها استفاده می شوند.
پیش از این، محققان مؤسسه علوم هند راهی را جهت استفاده از یک باکتری خاکی به نام «اسپوروسارسینا پاستوری»(Sporosarcina pasteurii) به منظور ساخت آجر از شبیه ساز رگولیت پیدا کردند. باکتری ها می توانند اوره را که باکتری ها بعنوان زباله تولید می کنند و همینطور کلسیم را به بلورهای کربنات کلسیم تبدیل کنند. هنگامی که بلورها با صمغ گیاه «گوآر»(Guar) مخلوط می شوند، می توانند ذرات رگولیت را به هم بچسبانند و آجر را تشکیل دهند.
بعدها، محققان ساخت آجرهای قمری را از راه روش «تف جوشی»(Sintering) آزمایش کردند که شامل گرم کردن مخلوط فشرده شبیه ساز رگولیت با یک پلیمر محلول معروف به پلی وینیل الکل در دمای بسیار بالا در یک کوره است. آجرهای تشکیل شده از راه تف جوشی حتی قویتر از آجرهای ساخته شده توسط باکتری به نظر می رسید، اما شرایط در ماه خیلی سخت است.
در معرض خلأ فضا، آجرهای قمری باید ظرف یک روز قمری در محدوده دمایی بین ۱۲۱ درجه سلسیوس تا منفی ۱۳۳ درجه سلسیوس مقاومت کنند که فشار حرارتی شدیدی را بر آجرها وارد می آورد. همچنین، آنها در معرض بمباران ریزشهاب سنگ ها و پرتوهای کیهانی قرار خواهند گرفت.
«کوشیک ویسواناتان»(Koushik Viswanathan)، پژوهشگر دانشکده مهندسی مکانیک مؤسسه علوم هند، اظهار داشت: تغییرات دما روی سطح ماه می توانند بسیار چشمگیرتر باشند و این در یک دوره زمانی می تواند تأثیر قابل توجهی داشته باشد. آجرهای متخلخل، شکننده هستند و اگر ترک داشته باشند، کل ساختار می تواند به سرعت از هم بپاشد.
توانایی تعمیر آجرهای روی ماه پیش از این که به یک پایگاه ماه قمری تبدیل شوند، ضروری می باشد. بنابراین، ویسواناتان و همکارانش به ایده پیشین خود جهت استفاده از باکتری اسپوروسارسینا پاستوری بازگشتند، اما این دفعه نه برای ساختن آجرها، بلکه برای ایجاد یک درزگیر که بتواند شکاف ها و سوراخ های آجر را پر کند.
محققان آجرها را از شبیه ساز رگولیت پختند و سپس صدمه های گوناگونی را به آنها وارد کردند؛ همچون ایجاد سوراخ ها، بریدگی های V شکل و بریدگی های نیم دایره که همگی ناشی از فرسودگی ساختاری هستند. سپس محققان مخلوطی را از ترکیب باکتری اسپوروسارسینا پاستوری، صمغ گوآر و شبیه ساز رگولیت روی آجرها ریختند و آنها را برای چند روز کنار گذاشتند و اجازه دادند مخلوط به داخل آجر نفوذ کند و هر سوراخ یا شکافی را پر کند.
باکتری ها دو کار انجام دادند. نخستین کار، ساخت کربنات کلسیم بود که به صورت مؤثر شکاف ها را پر کرد و دومین کار، تولید پلیمرهای زیستی بود که به مخلوط اجازه داد به آجر بچسبد و باردیگر آنرا جامد کند. محققان دریافتند که این کار، ۲۸ تا ۵۴ درصد از مقاومت فشاری پیشین یک آجر را بازمی گرداند؛ باآنکه آجرها کاملا به استقامت اولیه خود باز نمی گردند.
«آلوکه کومار»(Aloke Kumar) از محققان این پروژه اظهار داشت: ما در ابتدا مطمئن نبودیم که باکتری به آجر متخلخل متصل خواهد شد یا خیر، اما دریافتیم که باکتری ها نه تنها می توانند مخلوط دوغاب را جامد کنند، بلکه به خوبی به این توده هم می چسبند.
انجام دادن این کار در لابراتوار یک مبحث است، اما انجام این کار در شرایط سخت ماه مبحث دیگری است. کومار افزود: یکی از پرسش های بزرگ در رابطه با رفتار این باکتری ها در شرایط فرازمینی است. آیا ماهیت آنها تغییر خواهد کرد؟ آیا آنها تولید کربنات را متوقف خواهند کرد؟ این موضوعات هنوز ناشناخته هستند.
برای پاسخ دادن به بعضی از این پرسش ها، محققان قصد دارند یک نمونه از باکتری اسپوروسارسینا پاستوری را بعنوان بخشی از مأموریت آتی «گاگانیان»(Gaganyaan) به فضا بفرستند که نخستین مأموریت فضایی سرنشین دار هند خواهد بود و سه فضانورد را در اوایل سال ۲۰۲۶ به فراسوی زمین خواهد برد.
ویسواناتان اظهار داشت: اگر چنین اتفاقی بیفتد، بر مبنای اطلاعات ما نخستین آزمایش در نوع خود با این نوع باکتری خواهد بود.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب