【超狂博士論文】人類能靠「細菌」殖民火星,沒人也能全自動生產螺絲釘、扳手!

你認為殖民火星需要多少人力、設備、技術支援?一位來自荷蘭台夫特理工大學的博士生用他的畢業論文告訴你,只要一個鏟子機器人、 裝滿細菌的生物反應爐還有 3D 列印機。

許多人面對殖民火星認為需要把大量太空人送上火星開墾研究,但據外媒 Futurism 提到 ,無論馬斯克創立的 SpaceX 發展再快,由於火星殖民在環境、生存、醫學、食物、運輸上都還有太多挑戰與困難,所以距離真正殖民至少需要上千年才可能達到。

於是,博士生 Benjamin Lehner 想出一個 瘋狂的計畫 。Lehner 說,人類可以透過把一種叫奧奈達希瓦氏菌(Shewanella oneidensis)的微生物裝在火箭中發射至火星,讓他在火星製造人類殖民需要的材料,降低火星殖民的門檻。

讓細菌幫忙製造人類殖民需要的「鐵」

「我們無法直接使用火星土壤中的鐵質…… 但奧奈達希瓦氏菌卻能將火星土壤降解成磁鐵礦,也就是一個具有磁性的氧化鐵」Lehner 解釋,之後再利用 3D 列印技術就能把磁鐵礦中的磁鐵製作成人類殖民會用到的螺絲起子、螺絲釘等鐵製品。

計畫過程十分簡單,首先會由鏟子機器人將火星擁有高度鐵質的土壤送至生物反應爐,再透過奧奈達希瓦氏菌轉化土壤產生鐵質,最後由 3D 列印產生殖民必需品。

Lehner 於論文中指出,容量 1,400 公升的反應爐每年可產出約 350 公斤的磁鐵礦,預計 3.3 年達到容量極限。因此他建議,「我們可以向火星發射多個此種自動化模組,藉以在火星產生大量的鐵。」

連火星生態系都考慮進去,NASA 對計畫表示興趣

此外,Lehner 也考慮到隨意將地球微生物帶進火星可能造成跨星球的生物鏈破壞,同時也會影響到人類在火星尋找外星生物的研究。因此他提出配套措施,選擇不讓微生物為所欲為的在火星上散步,而是在生物反應爐的旁邊裝設一個空間安置微生物,藉此避免相關計畫。

至於奧奈達希瓦氏菌是否可以存活在火星上,Lehner 提到,選擇送微生物上火星很大的原因就是因為微生物通常具備自我繁殖的能力、運送輕鬆且有辦法承受大量輻射。Lehner 更強調,計畫中微藻類(micro algae)可以將使用火星上的陽光與二氧化碳轉成養分與氧氣,供給微生物的生存。有趣的是,藻類產出的廢料也能作為人類上火星需要用到的有機堆肥,提高殖民機率。

目前歐洲太空總署(ESA)和美國太空總署(NASA)對 Lehner 的計畫紛紛表示興趣。儘管計畫瘋狂,但 Lehner 的論文有一天會真的被 NASA 或 ESA 實行也說不定。

參考資料來源:

  1. 《Futurism》:〈UNUSUAL PHD THESIS: LET’S USE BACTERIA TO COLONIZE MARS
  2. 《Phys.org》:〈Building a Mars base with bacteria
  3. 《Futurism》:〈REALITY CHECK: IT WOULD TAKE THOUSANDS OF YEARS TO COLONIZE MARS

(本文提供合作夥伴轉載,首圖來源:Pixabay, CC Licensed。)

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