...蘑菇……為了在火星上蓋房子,科學家們瞄準了更多稀奇古怪的材料

2020-11-27 澎湃新聞

小龍蝦，蘑菇……為了在火星上蓋房子，科學家們瞄準了更多稀奇古怪的材料

2020-10-16 16:42 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

原創 以殷 果殼

從鄭文光的《火星建設者》，到埃隆·馬斯克的星艦，火星一直是人類探索太空，星際移民夢想的熱點目標，然而再宏大的理想，也需要拆解為一個個的具體技術項目來進行攻關，譬如，我們到了火星，該用什麼材料來造基地？

種土豆的太空人沃特尼丨《火星救援》劇照

在雷德利·斯科特執導的熱門科幻電影《火星救援》裡，馬特·達蒙飾演的太空人沃特尼在棲息艙裡開闢了一塊土豆田，靠種小土豆在火星上呆了549個火星日。不過，如果要容納一支火星移民科研先遣隊，電影中那種小規模的臨時基地顯然是不夠的，而由於昂貴的運輸價格，建築材料幾乎不可能從我們的故鄉地球帶到火星上：迄今為止，將1磅物質送入地球軌道的成本是一萬美元左右。很明顯，要想在火星上紮根，科研工程人員必須「就地取材」，來搭建大部分居住設施。

近日，新加坡科技設計大學的研究團隊發現，可以利用簡單的化學方法提取出甲殼素再轉化為可用的建築材料，這種元素在昆蟲和甲殼類動物的外骨骼中非常常見。

研究團隊建造的小火星人模型

丨https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238606

由於繁殖容易，蛋白質含量高，昆蟲很可能是早期火星開拓者的主要營養來源，在昆蟲被批量製造為營養粉劑等食物後，剩餘的甲殼正好「廢物利用」。

具體說來，將甲殼素轉變成建築材料的原理並不複雜：先從蝦等動物中提取殼聚糖，然後溶解在乙酸中，再和一種火星土壤中存在的礦物質混合起來，製成可用的建築材料。當然，製造過程中還需要水和其他化學物質，不過理論上這些「輔料」也可以從火星環境中獲得，比如水可以從火星土壤下的地下冰中提取，氫氧化鈉也可以從火星土壤裡提煉，而乙酸則可以由微生物發酵產生——例如食品垃圾。科研團隊成員科哈維爾·費爾南德斯（Javier Fernandez）說：「這種新型材料感覺很像混凝土，但要輕得多。」

在實驗室中，新加坡科技設計大學的研究團隊已經嘗試將材料模製成各種幾何形狀，從圓柱體，立方體到類似一個小火星人的模型，還利用3D列印造出了一個近二十釐米高，類似瓶罐的火星基地模型，不過，這種「甲殼素建築材料」是否能在火星嚴苛的環境之中保持堅固性，還需要進一步研究實驗來加以測試驗證。

研究團隊建造的火星基地模型

丨https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238606

除了甲殼素，科研人員找到的另一種「魔性」建築材料，是真菌。和傳統建築的搭建不同，NASA艾姆斯研究中心（NASA ames Research Center）近年來正在從事一項研究，試圖以真菌作為建築材料，讓整個建築物「長出來」。

真菌通過根狀菌絲體吸收營養，吸收的營養越多，菌絲體形成的分支也就越多，最終形成緻密的網狀結構。根據選擇的菌種類不同，研究人員可以對材料本身的密度和形狀進行控制，最終讓真菌網狀結構辦成某種堅固度可靠，阻燃又防水的建築板材。

菌絲生長的表面結構

丨https://www.nasa.gov

艾姆斯研究中心科研人員的方案是，首先按照建築方案生產一個建築物外殼「模具」，然後在中空的間隙層中填入休眠的真菌和營養原料，再送上火星。抵達後，開始往模具中注水並加熱，真菌開始吸收營養並生長，最終變成與「模具」規定外形別無二致的有機材料建築。更妙的是，如果建築遭遇部分損壞，還能通過添加營養原料激發再生長來進行修復；不僅如此，現實版的沃特尼，如果想在火星基地裡種小土豆，還可以把建築結構上生命周期即將結束的真菌材料拆下來，作為農業肥料來用。

參考文獻

[1]https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0238606

[2]https://www.wired.com/story/scientists-may-have-found-a-material-for-building-on-mars/

[3]https://edition.cnn.com/2020/09/16/world/mars-building-material-scn/index.html

[4]https://arstechnica.com/science/2020/03/study-future-astronauts-could-use-their-own-urine-to-help-build-moon-bases/

[5]https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2018_Phase_I_Phase_II/Myco-architecture_off_planet/

作者：以殷

編輯：朱步衝

一個AI

火星上蓋房子？先攥緊我手裡的小龍蝦！

本文來自果殼，未經授權不得轉載.

閱讀原文

關鍵詞 >> 湃客

特別聲明

本文為澎湃號作者或機構在澎湃新聞上傳並發布，僅代表該作者或機構觀點，不代表澎湃新聞的觀點或立場，澎湃新聞僅提供信息發布平臺。申請澎湃號請用電腦訪問http://renzheng.thepaper.cn。

相關推薦

評論（）

相關焦點

  • 小龍蝦或成火星的第一批居民!科學家要用它們來蓋房子
    科學家曾經提出過一項「火星改造計劃」，簡單來說，就是在火星上建造化工廠和核電站，通過大氣排放來讓火星上形成溫室效應，這個時候，火星上的大氣層就會越來越濃厚，並且伴隨著氣溫的升高，科學家也會在火星上來一場人工降雨。這樣一來，早期地球的氣候環境也就都會形成了——適宜的溫度和原始的海洋。
  • 用小龍蝦在火星蓋房子，科學家的腦洞太大了，這樣的房子能住嗎？
    ，一些科學家絞盡腦汁，甚至想出利用動物甲殼提取物來建造火星基地的說法，簡單來說就是用小龍蝦的殼來「蓋房子」。 用小龍蝦的殼在火星蓋房子只要合理利用科學儀器，他們就能夠製造出比混凝土更輕而且更實惠的建築材料，從而一步步建造火星基地。
  • 假如移民火星，在火星蓋房子能用什麼材料？西瓜視頻告訴你答案
    自古以來人們就對飛上天空有著難以言明的衝動，從古代傳說嫦娥奔月開始，到明朝的萬戶試驗飛天，再到近代的火箭升空，人類對於未知的外天空總有一種執念。那麼如果我們有一天真的飛出地球到了另一個星球，比如火星時，我們該用什麼樣的建築材料去建設呢？
  • 科學家在火星上發現蘑菇,難道火星上存在生命體?
    人類自誕生之日開始，就對火星一直充滿著好奇，這份好奇之心，從來不曾停止過。人類的研究也從望遠鏡到天文望遠鏡，再到宇宙飛船、人造衛星等等，人類的步伐終於從地球飛到了月球、火星。話說回來，人們為啥這麼喜歡往別的星球探索去呢？
  • 如何在火星上建房子?科學家提議用小龍蝦,看似荒謬實則可取
    但是這三年來，我們在新聞上一次次看到馬斯克的SPACE X公司頻頻有動作的消息，由此看出他們正在為能在2030年前實現載人登陸火星、在2050年前建造火星城市而努力。那麼要達到這些目標需要做什麼工作？儘管火星距離地球比較近，但火星上的自然環境並不允許人類直接在上面生存，換而言之，人類需要對火星環境進行一番改造。
  • 科學家要帶小龍蝦上火星,竟然不是為了吃,而是用來做這個?
    為了朝著這個目標靠近，一些科學家絞盡腦汁，甚至想出利用動物甲殼提取物來建造火星基地的說法，簡單來說就是用小龍蝦的殼來「蓋房子」。 用小龍蝦的殼在火星蓋房子 來自新加坡的科學家表示
  • NASA在火星上發現不明物體,形似蘑菇,不排除是生物
    今年7月份，是火星距離地球最近的時候。為了研究火星的狀況，許多國家有發射火星探測器的計劃。人類雖然還沒有登上過火星，但是通過衛星探測，科學家們給火星一些重要的位置起了名字。「機遇號」在「鷹坑」這一區域開展任務的時候，在火星的表面發現了一些疑似生物的物體。我們可以從圖片中看到，這些物體與蘑菇十分相似。根據專家的解釋，這些物體很有可能是火星的本土生命。
  • 火星生存，需要更多準備
    火星跟地球最大的不同是沒有火熱的地核和環繞全球的磁場，這導致火星大氣越來越稀薄，漸漸地火星成為了乾燥又冰冷的「死星」。我們要把火星改造成另一個地球，就是為了解決諸如嚴寒、乾旱、缺氧等一系列問題，讓火星變得更適宜人類生存。科學家們曾經提過一些「異想天開」的設想。
  • 火星生存， 需要更多準備
    我們要把火星改造成另一個地球，就是為了解決諸如嚴寒、乾旱、缺氧等一系列問題，讓火星變得更適宜人類生存。科學家們曾經提過一些「異想天開」的設想。用黑色的塵土覆蓋火星的兩極，就像穿黑色的衣服吸熱一樣，黑色的塵土可以吸收更多太陽的光和熱。不過需要的塵土很多，土壤的平均厚度需要達到1米，科學家建議我們可以考慮挖火衛一和火衛二上的土。讓人造微生物去幹活。雖然現在火星的環境對生命來說跟地獄無異，但美國科學家們計劃「創造」出可在火星生存的新物種，比如藻類或其他微生物，希望它們能在火星茁壯成長並最終給火星升升溫。
  • 火星上發現蘑菇?專家稱還在生長,火星高概率存在生命!
    不過最近，一組科學家利用美國宇航局機遇號和好奇號火星車拍攝的資料進行的研究似乎表明，火星上發現了蘑菇及地衣等生命存在的證據，這項極具爭議的報告發表在Journal of Astrobiology and Space Science Reviews雜誌上。
  • 火星移民成為現實？建築材料到底該怎麼選，前人似乎已給出答案
    在西瓜視頻創作人【三一博士】的作品【移民火星，建築該用什麼材料？華夏祖先5000年前已給出答案！】中，我們就可以看到關於這件事情的更多細節，感興趣的朋友可以上西瓜視頻搜索觀看。，現代的科學界和工程界其實也有一定的研究和構想，很多科學家和工程師都會想到在火星上製造基地肯定會使用很多尖端科技的材料，所以她們提出的方案也是五花八門。
  • 火星上是否有生命?「火星2020」能否揭開半個世紀前實驗真相
    雖然火星上沒有「火星人」，但是否存在低級或者原始生命形式，能否為解釋生命起源提供思路，一直是科學家們孜孜以求的問題。在火星生命探索的歷史上，要屬美國國家航空航天局（NASA）經驗最為豐富，此前他們並沒有給出特別明確的說法。可是，卻有科學家始終堅持說Yes。
  • ​火星上究竟是否有生命,「火星2020」會揭開真相嗎?
    7月20日，阿聯的「希望號」（Hope）率先出發，中國的「天問一號」、美國的「毅力號」（Perseverance）很快將緊隨其後，帶著人類科學家的美好期望，奔赴5500萬公裡之外的紅色星球。考察火星上的生命蹤跡是此次探索的一個重要科學研究任務之一。雖然火星上沒有「火星人」，但是否存在低級或者原始生命形式，能否為解釋生命起源提供思路，一直是科學家們孜孜以求的問題。
  • 好奇號傳回火星照片,有人在圖片裡發現了蘑菇
    後來，人類發射了太空飛行器，光臨了火星，又送火星車實地考察，才真正證明了火星人並不存在的事實。儘管如此，很多人還是不甘心，試圖在火星車發回來的圖片裡找到蛛絲馬跡。最近，好奇號發回來的一些圖片裡，又有了新的「證據」，有人在照片裡發現了「火星蘑菇」，這是怎麼回事呢？
  • 火星上有真菌?UFO獵人在好奇號照片中,發現「蘑菇狀」物體!
    火星上有真菌存在？UFO獵人在好奇號照片中，發現「蘑菇狀」物體！這張照片是由好奇號在火星拍攝之後傳回美國宇航局的，在公布之後，UFO獵人在這張照片中發現了一個類似蘑菇狀的東西，他認為在火星上，雖然沒有像人類這樣的高等智慧生命體，但是存在生命的可能性是非常大的，真菌等微生物也是生命形式的一種。這是在火星的一塊巖石上，它的整體結構和地球上的蘑菇非常相似。
  • ​火星上是否有生命？「火星2020」能否揭開半個世紀前實驗真相
    儘管官方報告稱其沒有提供明顯證據，但至今仍有科學家沒有放棄火星生命假說，更有甚至提出了驚人的假設——「火星蘑菇」。究竟誰是誰非，或許毅力號的探尋之旅將給我們答案。雖然火星上沒有「火星人」，但是否存在低級或者原始生命形式，能否為解釋生命起源提供思路，一直是科學家們孜孜以求的問題。在火星生命探索的歷史上，要屬美國國家航空航天局（NASA）經驗最為豐富，此前他們並沒有給出特別明確的說法。可是，卻有科學家始終堅持說Yes。
  • 火星，中國人來了，期待更多形態機器人在火星上工作
    在機器人一天的工作中，它們都會不斷地給地球發送照片、儀器數據和狀態數據，於是地球上的科學家們就根據當天和前一天的數據來分析下一天的決策並且將指令發送給探測車，於是探測車便又會根據指令去完成自己的任務，然而火星不但地表坑窪不平，而且夜晚溫度能達到零下八十五度，時不時還會出現風暴，所以火星車必須採用多種高科技材料來使得它足夠結實來適應火星的自然條件。
  • 科學家發明仿生蘑菇電燈 3D列印細菌通過光合作用提供能量
    據英國《每日郵報》11月7日報導稱，科學家發明了一種能發電的仿生蘑菇，他們用3D列印的細菌和細小的電線覆蓋蘑菇生長，菌蓋上3D列印的細菌通過光合作用提供能量。
  • 英科學家稱神奇蘑菇可治抑鬱症 政府禁令阻礙研究
    英國《衛報》4月7日報導稱，英國帝國理工學院的科學家們宣稱，實驗表明神奇蘑菇（magic mushroom）中的迷幻物質裸蓋菇素有助於治療重度抑鬱症。但由於神奇蘑菇被英國政府列為一級毒品，科學家們無法就此展開進一步的臨床實驗，以驗證這種化學物質對抑鬱症患者的療效。
  • 人類移民火星，建築用什麼材料？看完你就知道了
    科幻電影大家應該都看過吧，像電影中一些太空生物以及怪獸之類的東西，雖然都是虛幻的，但是隨著人類文明的進步，科學家們也在探索這其中的奧妙。，建築該用什麼材料？，人們移民到火星上以後，是要住什麼結構類型的房子呢？