استفاده از میکروب برای ساخت سوخت موشک در مریخ

تیمی از دانشمندان در مؤسسه‌ای در جورجیا به نام «جورجیا تک» مفهوم جدیدی را ارائه کرده‌اند که براساس آن باکتری‌هایی که به مریخ فرستاده می‌شوند، سوخت موشک و اکسیژن مایع را از دی‌اکسیدکربن اتمسفر تولید می‌کنند تا انرژی مورد نیاز فضاپیما در سفر بازگشت به زمین تامین شود. به گزارش وب‌سایت نیواطلس، در پایان دهه جاری میلادی، موشکی از مریخ به پرواز درخواهد آمد که حاوی حدود نیم‌کیلوگرم نمونه‌های زمین‌شناسی جمع‌آوری‌شده توسط مریخ‌نورد روباتیک استقامت است. اگرچه موشک تنها نمونه‌ها و محفظه آنها را به مدار مریخ می‌فرستد تا توسط فضاپیمای دیگری برای سفر به خانه مهیا شوند. وزن آن فضاپیما حدود 400کیلوگرم خواهد بود که بیشترش را سوخت جامد موشک مورد نیاز برای این موشک، تشکیل داده است. با این معیار، اکنون تصور کنید که در آینده، ماموریت‌های جاه‌طلبانه‌تر به مریخ به چه مقدار سوخت نیاز خواهند داشت. به‌خصوص اگر این ماموریت‌ها حامل فضانورد هم باشند. به‌گفته «جورجیا تک»، یک وسیله نقلیه سرنشین‌دار برای رفتن به مریخ به 30تن متان و اکسیژن مایع برای قرار دادن 500کیلوگرم محموله در مدار نیاز دارد. اگرچه امکان تولید اکسیژن مایع در مریخ وجود دارد، اما متان باید از زمین بیاید؛ به این معنی که یک محموله اولیه با وزن 500تن از زمین بلند می‌شود که بدین شکل حمل‌ونقل سوخت اضافی، حدود 8میلیارد دلار هزینه در پی دارد. جهت کاهش هزینه‌ها و آزاد کردن فضا برای محموله‌های مفیدتر از سوخت به‌دلیل سفر برگشت، تیم «جورجیا تک» می‌خواهد از سیانوباکتری‌ها
و E. coli (نوعی باسیل گرم منفی) مهندسی ژنتیک‌شده برای تولید سوخت جایگزینی به نام 2، 3-بوتاندویل استفاده کند که در زمین برای ساخت لاستیک مصنوعی و سایر پلیمرها استفاده می‌شود. روش پیشنهادی علاوه‌بر تامین اکسیژن کافی برای موشک، 44تن اکسیژن اضافی نیز تولید می‌کند که می‌تواند برای اهداف دیگر مورد استفاده قرار بگیرد. ایده اصلی این است که یک‌سری ماموریت مسیریاب قبل از ماموریت اصلی شکل بگیرد. اینها شامل نمونه‌هایی از میکروارگانیسم‌ها به‌علاوه مواد پلاستیکی مورد نیاز جهت راه‌اندازی «فتو بیو راکتورها» با مساحت 4زمین فوتبال است. در این راکتورها، نور خورشید و دی‌اکسیدکربن از جو در اختیار سیانوباکتری‌ها قرار گرفته که سپس با آنزیم‌هایی برای تولید قند مورد استفاده قرار می‌گیرند. این قندها استخراج می‌شوند و بهE. coli  داده می‌شوند تا ۲، ۳-بوتاندیول و اکسیژن تولید کنند که طی مراحل بعدی فرایند از یکدیگر جدا خواهند شد. براساس محاسبات این تیم، چنین فرایندی 32درصد کارآمدتر از یک کارخانه شیمیایی پیشنهادی برای تولید اکسیژن در مریخ از طریق کاتالیز شیمیایی با استفاده از متان ارسال شده از زمین خواهد بود؛ هرچند که 3برابر سنگین‌تر است. البته گام بعدی، ارائه راه‌هایی برای کوچک‌تر و سبک‌تر کردن تجهیزات و سریع‌تر و کارآمدتر کردن جنبه‌های بیولوژیکی فرایند خواهد بود.