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太空殖民迈出重要一步:科学家成功在模拟火星环境下用生物塑料培育藻类
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哈佛大学研究团队在模拟火星环境的条件下,成功利用可生物降解的生物塑料设备培育出了杜氏盐藻。这一突破性进展表明,在极端地外环境中,利用生物制造材料维持生命活动是可行的。研究人员使用聚乳酸制成的3D打印容器,模拟了火星稀薄、富含二氧化碳的大气环境,尽管压力极低,藻类仍能进行光合作用。生物塑料容器能够屏蔽紫外线并允许光线穿透,同时通过创建压力梯度维持液态水的存在。该技术有望实现原地生产和再利用生物塑料,降低太空殖民的补给依赖,为未来建造自给自足的太空栖息地奠定基础,并可能为地球上的可持续性技术带来益处。

🔬 **生物塑料容器成功培育藻类:** 哈佛大学团队利用聚乳酸制成的3D打印生物塑料容器,在模拟火星极端环境(稀薄、富含二氧化碳的大气,压力低于地球的1%)下成功培育了杜氏盐藻。这证明了在非地球环境中,利用生物制造材料维持生命活动的可能性。

💡 **实现自给自足的闭环系统:** 研究人员提出,如果栖息地由生物塑料构成,并且在其内部生长藻类,那么藻类可以产生更多的生物塑料,从而形成一个能够自我维持甚至不断增长的闭环系统,减少对地球补给的依赖。

🛡️ **关键技术优势:** 生物塑料容器的成功归功于其能够有效屏蔽有害紫外线,同时允许足够的光线穿透,为藻类光合作用提供必要条件。此外,通过在容器内创建压力梯度,成功维持了液态水的稳定存在,支持了生物活动。

🚀 **太空殖民的未来展望:** 该研究结果是实现地外可持续生存的重要一步。生物塑料相较于传统工业材料,具有运输成本低、易于原地生产和再利用的优势,为建造火星及其他天体栖息地提供了可行方案,并有望为地球上的可持续性技术带来衍生效益。

IT之家 7 月 21 日消息,哈佛大学的罗宾・沃兹沃斯(Robin Wordsworth)领导的研究团队成功在模拟火星环境的条件下,利用可生物降解的生物塑料设备培育出了藻类,这为长期太空殖民带来了新的希望。

随着人类对火星任务的兴趣不断增加,科学家们正致力于研究如何在太空中实现可持续生存,而无需持续依赖地球的补给。沃兹沃斯的团队通过实验表明,一种常见的绿藻 —— 杜氏盐藻(Dunaliella tertiolecta)不仅能够在模拟火星极端环境的生物塑料容器中存活,还能茁壮成长。

“如果栖息地由生物塑料构成,并且在其内部生长藻类,那么这些藻类可以产生更多的生物塑料,”沃兹沃斯在一份声明中表示,“于是你便开始拥有了一个能够自我维持甚至随着时间推移而不断增长的闭环系统。”

据IT之家了解,在实验室测试中,研究人员将杜氏盐藻培养在由聚乳酸制成的 3D 打印容器中。聚乳酸是一种源自天然资源的可生物降解塑料。该容器被设计成能够模拟火星稀薄且富含二氧化碳的大气环境,其表面压力不到地球的 1%。尽管面临如此极端的条件,藻类仍能够进行光合作用。

“我们已经证明,仅使用生物制造的材料,便能够在地外环境中维持适宜居住的条件,”研究人员在本月早些时候发表于《科学进展》杂志的论文中写道,“此报告的结果代表着向前迈出了重要一步,但要让强大的生态系统在地球之外长期维持,还需要采取许多额外步骤。”

沃兹沃斯及其团队认为,生物塑料容器的成功归功于其能够屏蔽有害紫外线,同时允许足够的光线穿透。尽管在如此低的压力下液态水通常无法存在,但团队在容器内创建了一个压力梯度,使液态水保持稳定,从而实现了生物活动。

科学家们指出,实验结果表明,生物塑料可能是建造火星及其他天体栖息地的可行材料。传统工业材料不仅运输成本高昂,而且在地球之外难以回收利用。相比之下,生物塑料有望通过生物过程在原地生产和再利用。

此次概念验证实验是基于沃兹沃斯团队早期的研究成果。他们曾证明,二氧化硅气凝胶能够复制地球的温室效应,以支持寒冷、低气压环境中的生命。通过将藻类容器用于生物塑料生产与气凝胶用于温度和压力调节相结合,研究人员表示,他们正在朝着实现自给自足的太空栖息地迈出实质性步伐。

接下来,该团队计划在与月球和深空任务相关的真空条件下测试他们的生物塑料系统。

“生物材料栖息地的概念从根本上令人感兴趣,它能够支持人类在太空中的生活,”沃兹沃斯在声明中说道,“随着这类技术的发展,它还将为地球上的可持续性技术带来衍生效益。”

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