Welche Rolle spielen Bakterien bei mittels 3D-Druck hergestellten Bauten auf dem Mars?

Wie die NASA es ausdrückt, hat „kein anderer Planet unsere kollektive Vorstellungskraft so sehr in Anspruch genommen wie der Mars“. In den letzten Jahren hat sich der Schwerpunkt von der Reise zum Mond auf den Wettlauf zum Mars verlagert. Die ehrgeizigeren unter uns wollen den Roten Planeten besiedeln, und dafür brauchen wir bewohnbare Bauten. Vor diesem Hintergrund haben Forscher der University of California, Irvine, den biochemischen Prozess untersucht, den Cyanobakterien durchlaufen, um Nährstoffe aus dem Gestein der chilenischen Atacama-Wüste aufzunehmen. Sie fanden heraus, dass diese Bakterien die Eigenschaften des Gesteins verändern können, und glauben, dass dies für 3D-gedruckte Konstruktionen in ähnlich lebensfeindlichen Umgebungen – wie dem Mars – genutzt werden könnte.

Die Forscher führten Experimente mit hochauflösender Elektronenmikroskopie und fortschrittlichen spektroskopischen Bildgebungsverfahren durch, um zu sehen, wie Mikroorganismen natürliche Mineralien und synthetische Nanokeramiken verändern können. Sie fanden heraus, dass die Cyanobakterien Biofilme produzieren, die die Eigenschaften natürlich vorkommender Materialien verändern können: Sie können magnetische Eisenoxidpartikel im Gipsgestein auflösen und anschließend das Magnetit in oxidiertes Hämatit umwandeln. Sie tun dies, um die Mineralien zu produzieren, die sie für die Photosynthese zum Überleben benötigen. Als die Forscher dies entdeckten, fragten sie sich, ob diese natürlichen Prozesse zum Vorteil des menschlichen Überlebens in unwirtlichen Umgebungen manipuliert werden könnten.

David Kisailus, UCI Profesor für Materialwissenschaften und Engineering. (Bild: Steve Zylius / UCI)

Was bedeutet der 3D-Druck für das Leben auf dem Mars?

Da das Experiment gezeigt hat, dass Cyanobakterien zur Veränderung der Eigenschaften sowohl natürlich vorkommender als auch künstlicher Materialien eingesetzt werden können, hoffen die Forscher, dass die natürlichen Prozesse der Mikroorganismen für die Herstellung groß angelegter additiver Fertigungsverfahren in lebensfeindlichen Umgebungen, z. B. auf dem Mars, nutzbar gemacht werden können. David Kisailus, UCI-Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen, erklärte die Bedeutung des Projekts so: „Ich nenne es ‚Lunarforming‘ anstelle von Terraforming. Wenn man etwas auf dem Mond bauen möchte, könnte man, anstatt die Kosten für die Menschen zu tragen, mit Robotersystemen 3D-Druckmedien herstellen und diese dann von Mikroben zu etwas Wertvollem umgestalten lassen. Dies könnte geschehen, ohne Menschenleben zu gefährden“.

Außerdem fügte er hinzu: „Dies ist das Hauptthema meines Labors für Biomimetik und nanostrukturierte Materialien. Warum sollte man das Rad neu erfinden, wenn die Natur es über Hunderte von Millionen Jahren perfektioniert hat?“ sagte Kisailus. „Wir müssen nur die Geheimnisse und Baupläne dessen, was die Natur tut, extrahieren und sie auf unsere Bedürfnisse anwenden oder anpassen.“

Dies ist nicht das erste Beispiel dafür, dass der 3D-Druck für Gebäude außerhalb der Erde in Betracht gezogen wird. Erst in diesem Jahr hat ICON von der NASA 57,2 Millionen Dollar erhalten, um die Möglichkeit bewohnbarer Konstruktionen mit angemessenem Wärme-, Strahlungs- und Mikrometeoritenschutz zu erforschen. Da sich die Forschung auf eine langfristige menschliche Präsenz auf dem Mond und Langstreckenreisen zum Mars verlagert, ist es wahrscheinlich, dass der 3D-Druck bei diesen Projekten weiterhin eine Rolle spielen wird. Wenn Sie mehr über dieses Experiment erfahren möchten, klicken Sie HIER, um den wissenschaftlichen Artikel zu lesen.

Ein weiteres Beispiel für extraterrestrische Behausungen: ICON hat von der NASA eine Finanzierung für die Herstellung von 3D-gedruckten Mondkonstruktionen erhalten (Bild: ICON)

Was halten Sie von dem Projekt auf dem Mars mittels 3D-Druck? Teilen Sie es uns mit und kontaktieren Sie uns. Möchten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter und folgen Sie uns auf Facebook und Twitter um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Außerdem sind wir auch auf LinkedIN und auf Youtube zu finden

•Titelbildnachweis: Vito Technology, Inc