In un futuro non troppo lontano, quando sulla Luna e su Marte ci saranno avamposti perennemente abitati realizzati con regolite locale, per riparare eventuali fessurazioni verranno utilizzati batteri in grado di depositare carbonato di calcio (CaCO3), il maggior componente del calcare che tutti conosciamo.
Abbiamo già trattato l’argomento dell’utilizzo della regolite per la realizzazione delle future basi umane lunari o marziane e quanto sarà importante utilizzare al massimo le risorse in loco, sia per motivi economici che di autonomia dagli approvvigionamenti inviati dalla Terra. Inoltre abbiamo anche più volte riportato diversi casi di studio riguardanti batteri terrestri o funghi, potenzialmente utili per l’esplorazione umana dello spazio.
In un recente articolo, un gruppo di ricerca dell’Indian Institute of Science (IISc) di Bangalore, ha dimostrato come batteri di Sporosarcina pasteurii potrebbero essere utilizzati come rimedio per riparare eventuali mattoni di regolite.
Temperature che passano ciclicamente da -130 °C a +120 °C e viceversa, condizioni di vuoto massimo, radiazioni e bombardamento da micrometeoriti, hanno un effetto altamente usurante sui materiali e per questo, oltre alla ricerca su come realizzare il miglior materiale da costruzione, si sta anche pensando a come poterlo manutenere e riparare.
I batteri di Sporosarcina pasteurii producono urea come normale scarto metabolico e, in presenza di calcio, sono in grado di convertirla in cristalli di carbonato di calcio.
In precedenza lo stesso gruppo di ricerca aveva sperimentato diversi metodi per produrre mattoni partendo da un simulante della regolite lunare.
Un primo processo prevedeva, in aggiunta alla regolite, gli stessi batteri e gomma di guar, il noto addensante E412 dell’industria alimentare.
Successivamente per ottenere mattoni più resistenti, sono passati al processo di sinterizzazione che, partendo da polveri e applicando temperature inferiori a quelle di fusione, ottiene oggetti solidali.
I mattoni sinterizzati erano più resistenti di quelli batterici, ma comunque relativamente fragili quando sottoposti alle condizioni ambientali lunari.
Il passo successivo è quindi stato quello di unire i due processi per ottenere un sigillante batterico da applicare ai mattoni sinterizzati.
I test sono stati effettuati danneggiando dei mattoni con fori e vari intagli simili a quelli causati da stress strutturale e quindi colando sulle zone interessate il liquido sigillante ottenuto miscelando batteri, gomma di guar e regolite.
Dopo pochi giorni i batteri avevano effettivamente prodotto carbonato di calcio, oltre a diversi biopolimeri che hanno permesso alla miscela di legarsi chimicamente con la struttura dei mattoni.
Seppur la resistenza alla compressione non sia stata ripristinata allo stato originario, i mattoni hanno presentato un miglioramento compreso tra il 28 e il 54%, rispetto alla situazione danneggiata di partenza.
Per verificare il comportamento dei batteri nelle condizioni in cui dovranno effettivamente lavorare, i ricercatori hanno proposto un esperimento da inviare nello spazio durante la prima missione sperimentale della nuova capsula abitata Gaganyaan, che l’Indian Space Research Organization (ISRO) sta sviluppando per il proprio programma spaziale umano.
Fonte: IISc e Frontiers in Space Technologies.
