زیست‌شناسی مصنوعی؛ راهی برای سکونت در مریخ

تاریخ : ۰۹ خرداد, ۱۳۹۶

تعداد بازدید : ۳۸۸

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

حل چالش امکان سکونت بر روی مریخ تنها در تحقیق بر روی سوخت موشک یا لباس فضانوردان خلاصه نمی‌شود. زیست شناسی مصنوعی می‌تواند برای بهبود تولید زیستی منابع مورد نیاز با استفاده از ورودی‌های ساده مثل نور خورشید، آب و CO2 استفاده شود.

پژوهشگران در سال ۲۰۱۵ نشان دادند که باکتری آبدوست رالستونیا می‌تواند با تجزیه آب، برای تولید زیست‌توده و الکل‌های فوزل استفاده شود. در سال ۲۰۱۶ در پروژه «برگ بایونیک 2» از یک کاتالیست زیست‌سازگار جهت پیشی گرفتن از بازدهی فوتوسنتز طبیعی، استفاده شد.
در نمونه اولیه "برگ بایونیک"، یک منبع انرژی به الکترود‌های کوچک در معرض باکتری‌ها، متصل می‌شود. وقتی الکتریسیته اعمال می‌شود، آب به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌شود. رالستونیا یوتروفا، می‌تواند این هیدروژن و کربن دی اکسید را برای تولید زیست‌توده، مانند پلیمر پیش‌ماده پلاستیک ‌زیستی پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات (PHB)، به کار گیرد.
رالستونیا همچنین می‌تواند برای تولید مقادیر بیشتر اسید‌های چرب و آنزیم‌های مشخص مهندسی شود که تولید پلیمرهای زیستی دیگر را میسر می‌کنند. این بهینه‌سازی‌ها می‌تواند زیست‌پلیمرهایی با مشخصه‌های ساختاری متفاوت تولید کند تا به عنوان مواد زیست‌‌تخریب‌پذیر بر روی زمین یا به عنوان بلوک‌های ساختمانی تجدیدپذیر بر روی مریخ، به کار گرفته شوند.
از دیگر انواع بهینه سازی‌ها با استفاده از مهندسی محتوای ژنتیکی، می‌توان به مقاوم‌سازی باکتری‌ها در برابر تنش‌هایی مثل غلظت بالای نمک اشاره نمود، چرا که از غلظت نمک به عنوان عامل رسانایی محلول، استفاده می‌شود. از کاربردهای این مورد می‌توان به باکتری‌ای اشاره داشت که می‌تواند در مخلوط حاوی ادرار رشد کند و به بازیافت بهینه آب کمک کند. تولید باکتری معمولا به ماده اولیه زیست‌توده جهت رشد احتیاج دارد که به نوبه خود سبب افزایش هزینه در تولید زیست‌پلیمرها می‌شود. در زیست‌شناسی با استفاده از نور خورشید، آب و هوا به عنوان ورودی، مشکل خوراک اولیه پرهزینه را می‌توان مرتفع نمود.
پژوهشگران دانشگاه هاروارد بر روی نسخه هایی قابل حمل از پروژه برگ بایونیک کار می‌کنند تا این فرآیند بتواند خارج از آزمایشگاه و با استفاده از منابعی مانند انرژی خورشیدی، آب و CO2، که روی زمین یا مریخ یافت می‌شوند، عمل کند.
بهره‌برداری درجا از منابع می‌تواند برای ماموریت‌های فضایی بلند مدت ضروری باشد. مجموعه ای از منابع، در فضا وجود دارد. در چند سال گذشته ناسا نشان داده است آب بر روی مریخ به شکل ذخایر یخی وجود دارد. اگر انرژی خورشید بتواند برای تجزیه این آب به کار گرفته شود، هیدروژن تولید خواهد شد و سپس CO2 برای تولید زیست پلیمر‌ها مورد نیاز است. جو مریخ با این که صد برابر از جو زمین رقیق‌تر است، 96% آن از CO2 تشکیل شده است. پس زیست شناسی مصنوعی باید بتواند به طور اطمینان بخش و کارآ، آب و CO2 را به مواد کاربردی تبدیل کند تا برای شرایط حاکم در مریخ مناسب باشد.
وقتی که باکتری مهندسی شده بتواند منابع اولیه را به زیست پلیمرها تبدیل کند، فرایندهای بیشتری همچون پرینت سه بعدی محصولات کاربردی امکان پذیر می‌شود.

منبع : https://phys.org/news/2017-03-synthetic-biology-colonize-mars.html

نظر شما
نظرسنجی