Η μετάβαση στο διάστημα – πόσο μάλλον η παραμονή εκεί – είναι δαπανηρή και επικίνδυνη. Χρειάζονται περίπου ένα εκατομμύριο δολάρια για να φτάσει μισό κιλό (1 λίβρα) υλικού στο φεγγάρι και ακόμη περισσότερο στον Άρη. Και στην πορεία, κάθε άνθρωπος που ταξιδεύει στο διάστημα πρέπει να επιβιώσει από την ακτινοβολία, τις ακραίες διακυμάνσεις πίεσης και θερμοκρασίας, καθώς και από τυχαίους μικρομετεωρίτες που σφυρίζουν μέσα στο κενό σαν σφαίρες.
Σύμφωνα με ένα πρόγραμμα που κερδίζει δυναμική στη NASA, η λύση περιλαμβάνει την ανάπτυξη δομών μανιταριών στο φεγγάρι – και μετά.
«Δεν μπορείτε να πάρετε σανίδες ή τούβλα», λέει ο Chris Maurer, ιδρυτής της redhouse, μιας αρχιτεκτονικής εταιρείας με έδρα το Κλίβελαντ που συνεργάστηκε με τη NASA για να λύσει αυτό το αίνιγμα εξωγήινης κατασκευής. «Λοιπόν, με τι θα χτίσεις; Και είναι πολύ ακριβό να πάρεις ήδη χτισμένους οικοτόπους».
Λέει ότι η έννοια που εξετάζουν οι περισσότεροι ερευνητές ονομάζεται ISRU – In-Situ Resource Utilization – «που σημαίνει ότι χτίζετε με ό,τι έχετε εκεί και ότι έχετε εκεί θα είναι νερό, ίσως, και ρεγολίθιος (σεληνιακή σκόνη). “.
Όπως αποδεικνύεται, αυτοί οι πενιχροί πόροι είναι υπεραρκετοί για να θρέψουν ορισμένα είδη μυκήτων, τα οποία μπορούν στη συνέχεια να διαμορφωθούν σε εκπληκτικά σκληρά δομικά υλικά που είναι ισχυρότερα από το σκυρόδεμα και έχουν μια σειρά από πρόσθετα οφέλη.
Η μαγεία της μυκοτεχνίας
Η προσπάθεια αξιοποίησης μιας τέτοιας μυκοτεχνίας – που ονομάζεται έργο Mycotecture Off Planet Structures at Destination – πρόσφατα ανατέθηκε σε σύμβαση Φάσης ΙΙΙ με τη NASA, πράγμα που σημαίνει ότι θα λάβει την απαραίτητη χρηματοδότηση για να συνεχίσει. Με άλλα λόγια, τα μανιτάρια πάνε για blastoff.
Ενώ οι επιπτώσεις αυτής της τεχνολογίας μανιταριών είναι πλέον κυριολεκτικά αστρονομικές, η δημιουργία του ίδιου του υλικού είναι εκπληκτικά απλή. Η Mycotecture – η χρήση υλικών με βάση τους μύκητες για εποικοδομητικούς σκοπούς – είναι μια αυξανόμενη τάση τα τελευταία χρόνια και έχει χρησιμοποιηθεί σε οτιδήποτε, από την τέχνη μέχρι τα κτίρια έως τα απόβλητα «βιοκυκλοποίησης».
Η εταιρεία του Maurer το έχει ήδη εφαρμόσει για να αντιμετωπίσει τις προκλήσεις εδώ στη Γη. Στη Ναμίμπια, για παράδειγμα, η redhouse εκτελεί ένα πρόγραμμα που χρησιμοποιεί mycomaterial για την κατασκευή κατοικιών για κλιματικούς πρόσφυγες, ενώ ταυτόχρονα καλλιεργεί βρώσιμα μανιτάρια για την αντιμετώπιση προβλημάτων έλλειψης τροφίμων.
Όταν η αστροβιολόγος της NASA και επικεφαλής του έργου Lynn Rothschild αντιλήφθηκε αυτές και άλλες μυοπροσπάθειες, αναγνώρισε τις πιθανές εφαρμογές τους για την εξερεύνηση του διαστήματος. Έκτοτε, η μυκοτεχνολογία έχει κερδίσει την υποστήριξη εξέχουσες προσωπικότητες της NASA, όπως ο γεωλόγος Jim Head, ο οποίος κάποτε εκπαίδευε αστροναύτες για το πρόγραμμα εξερεύνησης της Σελήνης Apollo, και ο διοικητής του Apollo 15, David Scott, ένας από τους μόλις 12 ανθρώπους που έχουν περπατήσει ποτέ στο φεγγάρι.
Στη Γη, η ομάδα του Maurer κατασκευάζει «τούβλα» myco τροφοδοτώντας απλώς οργανική ύλη από φυτά ή απόβλητα οικοδομής σε διάφορα είδη μυκήτων. Το προκύπτον υλικό στη συνέχεια θερμαίνεται και συμπιέζεται σε μπλοκ που είναι πιο ελαστικά από το σκυρόδεμα και εκθετικά καλύτερα για το περιβάλλον.
Αυτή η διαδικασία στρέφεται κάπως στο κεφάλι της, ωστόσο, όταν πρόκειται για το διάστημα.
«Η ισχύς δεν έχει πραγματικά σημασία στο φεγγάρι ή στον Άρη, επειδή η βαρύτητα είναι πολύ λιγότερη και οι δομικές δυνάμεις θα είναι προς τα έξω επειδή βρίσκεστε σε ένα δοχείο υπό πίεση», εξηγεί ο Maurer. «Αντί η βαρύτητα να πιέζει προς τα κάτω το κτίριό σας, έχετε αέρα που ωθεί προς τα έξω, επομένως δεν χρειάζεστε ένα καλό υλικό για αντοχή σε θλίψη, αλλά για αντοχή εφελκυσμού που μπορεί να συγκρατήσει αυτήν την πίεση». Με άλλα λόγια, στο διάστημα τα κτίρια δεν πέφτουν, αλλά έξω.
Το σχέδιο είναι να ξεκινήσει με ένα φουσκωτό καλούπι στο οποίο καλλιεργείται μυκοϋλικό χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό σπόρων μυκήτων και φυκιών που προέρχονται από τη Γη, τα οποία θα τρέφονται με το νερό και τον ρεγόλιθο ήδη στο φεγγάρι.
«Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λίγη ζωντανή βιολογία και θρεπτικά συστατικά», λέει ο Maurer, «και στη συνέχεια μπορείτε να προσθέσετε πολύ νερό όταν φτάσετε εκεί από πάγο κάτω από την επιφάνεια. Αυτό καταλήγει να είναι περίπου το 90 τοις εκατό της μάζας του τελικού κτιρίου, επομένως έχετε προμηθευτεί το μεγαλύτερο μέρος του υλικού σας στον προορισμό» χωρίς να χρειάζεται να εκτοξεύσετε βαριά υλικά από τη Γη.
«Αυτό ήταν ένα τεράστιο όφελος από την αρχή. Η NASA είπε: «Αυτό θα μας εξοικονομήσει τρισεκατομμύρια δολάρια, άρα μας αρέσει αυτό».
Αστρονομικά οφέλη
Καθώς η έρευνα ξεκίνησε, σύντομα ανακαλύφθηκαν πιο ουσιαστικά οφέλη. Όπως αποδεικνύεται, το μυκοϋλικό είναι επίσης απίστευτα καλό για μόνωση από το κρύο καθώς και προστασία από μικρομετεωρίτες και θανατηφόρα ακτινοβολία.
«Η ακτινοβολία είναι το επίδειξη για οποιεσδήποτε επανδρωμένες αποστολές», λέει ο Maurer. «Γι’ αυτό δεν έχουμε επιστρέψει από τη δεκαετία του ’70 – γιατί είναι πολύ επικίνδυνο να στέλνουμε ανθρώπους. Ήμασταν αρκετά καβαλάρηδες εκείνες τις μέρες γιατί θέλαμε να νικήσουμε τους Σοβιετικούς στο φεγγάρι, αλλά οι αστροναύτες διέτρεχαν μεγάλο κίνδυνο όλη την ώρα». Μια και μόνο έκρηξη ηλιακού ανέμου, εξηγεί, είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα είχε ως αποτέλεσμα καρκίνο.
Η μελανίνη στα μανιτάρια, ωστόσο, έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα αποτελεσματική στην προστασία των κυττάρων και του DNA από την επιβλαβή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, ενώ το μυκοϋλικό επιβραδύνει και διασκορπίζει την ακτινοβολία σωματιδίων μέσω ενός μηχανισμού που δεν έχει ακόμη προσδιοριστεί. Όποια και αν είναι η αιτία, ο Maurer λέει ότι οι ερευνητές της NASA ανακάλυψαν ότι μπορούν να μπλοκάρουν περισσότερο από το 99 τοις εκατό της ακτινοβολίας με μόλις 8 εκατοστά (3 ίντσες) υλικού – μια δραματική βελτίωση σε σχέση με τον ρεγόλιθο, ο οποίος χρειάζεται 3 μέτρα (10 πόδια) για να παρέχει το ίδιο επίπεδο προστασίας.
Επιπλέον, εκτιμάται ότι αυτές οι δομές οικοτόπων θα μπορούσαν να αναπτυχθούν σχετικά γρήγορα, σε διάστημα περίπου 30-60 ημερών. Η διαδικασία θα περιλαμβάνει την προσγείωση μιας σφραγισμένης συσκευασίας, συμπεριλαμβανομένης μιας τουαλέτας και νεροχύτη κουζίνας, το εσωτερικό της οποίας φουσκώνεται μέσω αερίων, καθώς το ελαστικό της κέλυφος είναι γεμάτο με νερό και ένα μείγμα σπόρων μυκήτων καθώς και αυτότροφων φυκιών που αναπτύσσονται και σκληραίνουν σύμφωνα με το σχήμα του καλουπιού. Αυτή η ταχεία ετοιμότητα μπορεί να μην είναι τόσο σημαντική αρχικά, καθώς τα πρώτα δομικά καλούπια θα τοποθετούνταν πολύ πριν ακολουθήσουν οι άνθρωποι, αλλά η ομάδα του Maurer οραματίζεται πώς θα μπορούσαν να αναπτυχθούν για να αναπτυχθούν «σκηνές κουταβιών» (μικρές σκηνές) μέσα σε λίγες ώρες. για ανθρώπους που εξερευνούν εξωγήινα τοπία.
Ενώ οι δοκιμές στη Γη έχουν αποφέρει εντυπωσιακά αποτελέσματα, υπάρχει πάντα η πιθανότητα να προκύψουν απρόβλεπτες προκλήσεις όταν η ιδέα μεταφερθεί στο ακραίο περιβάλλον του διαστήματος.
«Σε γενική έννοια», παραδέχεται ο Rothschild, «υπάρχουν τεχνολογικοί κίνδυνοι. Θα είναι η δομή αρκετά ισχυρή; Θα παρέχει πραγματικά τη μόνωση που πιστεύουμε; Ποιες θα είναι οι ιδιότητες του υλικού; Θα μεγαλώσει πραγματικά καλά;» Η NASA μπορεί να μην το γνωρίζει μέχρι να τοποθετηθούν οι πρώτες δομές πλήρους κλίμακας στο φεγγάρι.
Αλλά αυτό είναι ακόμη τουλάχιστον μια δεκαετία μακριά. Επί του παρόντος, το έργο ετοιμάζεται να στείλει μοντέλα proof-of-concept προς τον ουρανό με τον διαστημικό σταθμό Starlab που αναμένεται να εκτοξευθεί το 2028. Μια συνεργασία μεταξύ Voyager, Airbus, Virgin, Hilton και άλλων εμπορικών και κυβερνητικών εταίρων, το Starlab θα γίνει το κύριο χαμηλό Ο σταθμός σε τροχιά της Γης μετά τον σημερινό Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) παροπλίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 2030.
Το πώς ακριβώς θα μοιάζουν τα πρώτα εξωγήινα myco-projects εξακολουθεί να συζητείται. Σύμφωνα με τον Maurer, μπορεί να περιλαμβάνει ένα εσωτερικό πάνελ «που θα είναι ένα επιστημονικό πείραμα ενώ πρόκειται για εγκατάσταση εσωτερικού σχεδιασμού», απλά έπιπλα όπως ένας καναπές ή μια καρέκλα ή ακόμα και ένα κρεβάτι που λειτουργεί σαν «ένα ξενοδοχείο Hilton στον ουρανό», το οποίο θα τυλίξτε τους στρωτήρες για να τους κρατήσετε στη θέση τους ενώ βρίσκονται σε μηδενική βαρύτητα. Περίπου την ίδια περίοδο, το πρόγραμμα θα στείλει ένα μοντέλο μικρής κλίμακας στη Σελήνη για επιτόπια δοκιμή, με μια δομή πλήρους μεγέθους που θα ακολουθήσει λίγα χρόνια αργότερα. Μετά από αυτό, ο Άρης.
Δομές που χτίζουν τον εαυτό τους
«Είναι σχεδόν σαν επιστημονική μη φαντασία», λέει ο Jonathan Dessi-Olive, επίκουρος καθηγητής στη Σχολή Αρχιτεκτονικής David R Ravin και στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας στο Charlotte και διευθυντής του MycoMatters Lab. «Κάνουν πραγματική βιολογία για να φανταστούν ένα πιθανό μέλλον».
Συμφωνεί ότι οι ιδιότητες αυτοδιάδοσης και θωράκισης της ακτινοβολίας καθιστούν τους μύκητες ιδανικούς για τον αποικισμό των χαμηλών πόρων και τοπίων υψηλής ακτινοβολίας του Άρη και της Σελήνης, λέγοντας για το έργο της NASA: «Εργάζονται στο να έχουν (δομές) βασικά καλλιέργεια μόνα τους μέσω της συνεργασίας πολλών οργανισμών, η οποία είναι εξαιρετικά συναρπαστική.
«Ελπίζω ότι η κυβέρνηση όχι μόνο βλέπει την ανάγκη να γίνει αυτή η έρευνα για την εξερεύνηση του διαστήματος, αλλά και εδώ στη Γη».
Ο Maurer, ο οποίος αυτή τη στιγμή ασχολείται με διάφορα myco-projects, τόσο εδώ όσο και προς τον ουρανό, λέει ότι υπήρχε μια σημαντική καμπύλη μάθησης για να φέρει αυτό που είχε σταχυολογήσει δουλεύοντας με μανιτάρια επίγεια στο ακραίο περιβάλλον του διαστήματος, όπου «το κτίριο ωθεί προς τα έξω αντί να προσπαθήσω να κατέβω».
Αυτό είναι ήδη αρκετά περίεργο, λέει, αλλά υπάρχει και το σημείο βρασμού του νερού που πρέπει να λάβετε υπόψη. «Χωρίς πίεση, ακόμη και σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, το νερό βράζει. Το νερό είναι αναπόσπαστο μέρος του προγράμματος, επομένως η πίεση και η θερμοκρασία και η ανταλλαγή αερίων/θρεπτικών συστατικών πρέπει να είναι πολύ ακριβείς».
Κουνάει το κεφάλι του και γελάει.
“Δεν είναι εντελώς επιστήμη πυραύλων, αλλά είναι κοντά.”
