هتل قارچی در ماه و مریخ
آژانس فضایی ناسا قصد دارد تا هتل قارچی فضایی و خانه‌هایی از جنس میسلیوم قارچ در کره ماه و سیاره مریخ بسازد. این داستان یک فیلم علمی-تخیلی نیست! بلکه طرح پروژه جدید ناسا برای ساختن سازه‌های فضایی و زیستگاههای آینده به کمک قارچ‌ها است. آژانس فضایی اعلام کرد در حال بررسی طرح هتل قارچی در فضا است. طرحی که می‌تواند زندگی نسل آینده را به‌کلی تغییر دهد.
پروژه هتل قارچی فضایی
با اجرای طرح‌های اوج طلب مانند سفرهای تفریحی به فضا و فرستادن انسان به مریخ در آینده، دو موضوع تغذیه و محل سکونت در فضا، مطرح خواهد شد. دانشمندان تاکنون طرح‌های بسیاری برای اسکان و تغذیه انسان در فضا ارائه نمودند. اما ظاهرا طرح کشت قارچ در فضا و ساخت سازه‌های قارچی از بقیه موارد بیشتر مورد توجه قرار دارد.
سوال اینجاست! بتن و آجر چه اشکالی دارد که ناسا به دنبال ساخت ساختمان با استفاده از قارچ است؟؟؟
هزینه و خطر سفر به فضا
رساندن هر نیم‌کیلو (1 پوند) ماده به کره ماه، حدود یک میلیون دلار هزینه در بر دارد. این هزینه برای فرستادن مواد به کره مریخ، به مراتب بیشتر خواهد بود.
اما رفتن به فضا به همان اندازه که هزینه در بردارد، خطرناک هم می‌باشد! کوچکترین خطای محاسباتی یا عامل خارجی در هنگام پرتاب فضاپیما، منجر به انفجار آن و ناموفق بودن عملیات پرتاب خواهد شد. موردی که بارها آن را در اخبار به سمع و نظرتان رسیده است!
با شکست عملیات، میلیون‌ها دلار هزینه، چندین هزار ساعت(زمان) و جان سرنشینان سفینه نیز از بین خواهد رفت. افزون بر این، پرتاب موفق به منزله اتمام کار و رفع خطر نخواهد بود.
در مسیر فضایی، خطراتی وجود دارد که جان سرنشینان و کل ماموریت را تهدید خواهد کرد. از جمله این خطرات می توان موارد زیر را نام برد.
- تشعشعات فضایی (پرتوهایی با طول موج کوتاه و پالس‌های الکترومغناطیسی قدرتمند)
- تغییرات شدید فشار و دما
- باران شهاب‌سنگ بصورت تصادفی
- برخورد با اجرام معلق در فضا (از جمله زباله‌های فضایی)
- طوفان‌های فضایی و انفجارهای خورشیدی
- نقص فنی فضاپیما و ادوات
- محاسبات غلط در هنگام فرود یا ثابت شدن در مدار خاص
راه حل قارچی برای ساخت هتل
با توجه به هزینه بالای سفرهای فضایی، باید حمل و ارسال مصالح ساختمانی به ماه را فراموش کرد. در این کره خاک و غبار یافت می‌شود، که برای ساخت‌وساز مناسب نیست. پس باید به دنبال راه حل جایگزینی برای مصالح ساخت هتل فضایی باشیم که عملی و مقرون بصرفه، باشد.
بر اساس طرح‌های پیشنهادی، ناسا برای ساخت اقامتگاه فضتایی برای انسان، به قارچ ها امید دارد! رشد مصالح ساختمانی قارچی و سپس ساخت هتل در ماه از طرح‌های آنها است. ساختارهای قارچی بنام mycotecture که از بتن قوی‌تر هستند!
شرکت معماری redhouse در شهر کلیولند ایالت اوهایو آمریکا، با ناسا برای حل مشکل ساخت و ساز فرازمینی همکاری می‌کند. آنها با روشی پیشرفته با استفاده از هاگ قارچ و جلبک، ساختارهای قارچی را در فضا کشت می‌کنند. سپس از ترکیب این مواد با غبار قمری و آب، بلوک‌هایی می‌سازند که از بتن محکم‌تر خواهد بود. این مصالح ساختمانی قارچی بسیار بادوام و در برابر شرایط مختلف فضایی از جمله طوفان‌های شدید سطح ماه، کاملا مقاوم است.
همچنین طبق نتایج تحقیقات قارچ‌ها می‌توانند در سایر فرایندهای حیاتی همچون تصفیه آب و پساب‌های فضایی مورد استفاده قرار گیرند.
مصالح ساختمانی فضایی
کریس مورر، موسس شرکت معماری Redhouse که در پروژه هتل فضایی قارچی با ناسا همکاری می‌کند، درباره این طرح اظهار کرد: برای ساخت‌وساز فرازمینی، شما نمی‌توانید آجر و سیمان به فضا ببرید. پس با چه چیزی میخواهید اقامتگاه بسازید؟
در اینگونه موارد باید از ترفند ISRU (استفاده از منابع محلی) استفاده کرد. یعنی شما با آنچه که در محیط موجود است، باید کار خود را انجام دهید. منابعی که در ماه و مریخ وجود دارد که شامل آب (بصورت یخ‌های زیر سطح) و خاک است.
ما از همین منابع محدود و ترکیب آنها با جلبک اتوتروف که از زمین به فضا منتقل می‌کنیم، نوعی قارچ خاص را در آنجا پرورش خواهیم داد. سپس از ترکیب ساختارهای میسلیومی با خاک سطح ماه، بلوک‌های ساختمانی خواهیم ساخت. این تکنیک را “مایکوتکچر (mycotecture)” نام‌گذاری کردیم.
این شرکت چندی قبل پروژه ساخت خانه با استفاده از مصالح قارچی را برای مبارزه با مشکل کمبود مسکن در نامیبیا، اجرا کرد. نتایج پروژه نشان داد که استفاده از بلوک‌های میسلیوم قارچ برای ساخت ساختمان، امکان‌پذیر است.
مزایای بلوک‌های قارچی
تابش پرتوهای کیهانی و تشعشعات الکترومغناطیسی مهمترین مشکل انجام ماموریت در فضا و مخصوصا سطح کرات است. زیرا این تشعشعات برای بدن فضانوردان فوق العاده مضر و مرگبار است. مثلا تشعشعات یک انفجار یا طوفان خورشیدی بطور قطع باعث سرطان خواهد شد.
به همین دلیل از دهه 1970 استفاده از انسان برای ماموریت‌های فضایی روی کره ماه ممنوع شد.
اکنون این متریال قارچی یک مزیت ویژه دارد. ملانین موجود در قارچ در محافظت از سلول‌ها و DNA در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی بسیار موثر است. همچنین ساختار داخلی این مصالح، تابش ذرات را کاهش و پراکنده می‌کند.
با استفاده از مایکوتکچر به قطر 8 سانتیمتر، میتوان 99% از تشعشعات کیهانی را مسدود کرد. اگر بخواهید جلوی پرتوهای کیهانی را با استفاده از خاک کره ماه بگیرید، به دیواری با قطر 3 متر (10 فوت) نیاز خواهید داشت!!!
شایان ذکر است بلوک‌های قارچی در برابر سرما به عنوان عایقی مناسب عمل می‌کند. همچنین این سازه‌ها با مقاومت بالای خود می‌توانند فضانوردان را از ریزش باران میکروشهاب سنگ‌ها محافظت کنند.
چگونگی ساخت مایکومتریال
کیت‌های کشت قارچ، شامل بلوک‌های مستطیل شکل و متشکل از هاگ قارچ و جلبک اتوتروف به ماه ارسال خواهد شد. این بلوک‌ها بادی و درون آن گازها بصورت متراکم تزریق خواهد شد.
در آنجا این بلوک‌ها با آب و خاک ماه پر می‌شوند و فرآیند کشت آغاز می‌گردد. تکمیل و ساخت هر بلوک از میسلیوم قارچ، 30 الی 60 روز زمان احتیاج دارد.
موانع پیش روی رشد قارچ در فضا
جاناتان دسی اولیو، استادیار دانشگاه کارولینای شمالی و مدیر آزمایشگاه MycoMatters گفت: یکی از موانع پیش رویمان نبود فشار هوا است. این مورد باعث نقض قوانین فیزیکی در فضا خواهد شد.
شاید به نظرتان عجیب باشد اما بدون فشار هوا، آب در دمای زیر صفر درجه کره ماه، به جوش می‌آید. آب جزء جدایی ناپذیر برنامه کشت قارچ است. بنابراین تنظیم فشار و دما و تبادل گاز و مقدار مواد غذایی موجود در کیت‌های کشت قارچ، باید بسیار دقیق باشد. زیرا هرگونه فعالیت بیش از حد بستر رویش قارچ، منجر به ایجاد حرارت و بجوش آمدن آب خواهد شد. درنتیجه مرگ میسلیوم را در پی خواهد داشت.
ساختمان های فضایی
شکل ساختمان‌ها در فضا با زمین متفاوت خواهد بود. برای محافظت بدن انسان در برابر تشعشعات، سازه‌ها باید گنبدی شکل بنا شوند. سپس با لایه‌ای بیرونی از یخ حمایت شوند.
درون ساختمان باید یک لایه دوم قارچی هم وجود داشته باشد. لایه دوم به وسیله سینوباکتری برای فضانوردان اکسیژن تولید می‌کند. میسلیوم قارچ نیز محل زندگی این باکتری خواهد بود. یعنی در واقع این ساختمان زنده است!
استحکام متفاوت در فضا
لین روچیلد، اختر زیست‌شناس و رهبر پروژه هتل قارچی فضایی ناسا، درباره ساخت‌وساز فرازمینی بیان کرد: استحکام در ماه یا مریخ با سطح زمین متفاوت است. در فضا تحمل وزن توسط سازه مهم نیست، زیرا گرانش بسیار کمتر از زمین است.
در فضا فشار به سمت بیرون خواهند بود، زیرا جو وجود ندارد. یعنی بجای اینکه گرانش ساختمان شما را به سمت پایین فشار دهد، نبود فشار هوا باعث فشار به طرفین خواهد بود!
بنابراین بجای ماده‌ای با تحمل وزن و فشار زیاد، به متریالی با استحکام کششی بالا نیاز دارید. به عبارت دیگر، در فضا ساختمان‌ها فرو نمی‌ریزند، بلکه از هم می‌پاشند.
ساختار رشته‌ای درهم‌تنیده میسلیوم قارچ قابلیت رشد به اشکال مختلف را دارد. از طرفی انعطافپذیر و استحکام زیادی در مقابل کشش دارد. پس بلوک‌های قارچی می‌تواند به عنوان ماده‌ای سازگار با شرایط جوی فضا عمل کنند.
تغذیه در فضا
مجله علوم فضایی و ستاره‌شناسی فرانتیرز (Frontiers) از ماهی‌ها به عنوان منبع مناسب برای تغذیه فضانوردان نام برد. زیرا در مقایسه با جانوران خشکی، آلودگی کمتری تولید می‌کنند. از این رو دانشمندان از سال 2019 پروژه‌های تحقیقاتی را در رابطه با امکان حمل تخم‌ماهی به فضا، انجام دادند.
بنا بر نتایج اگر تخم ماهی بتواند شرایط پرتاب و پرواز فضایی را تحمل کند، میتوان انتظار داشت که ماهی‌ها منبع غذایی کارآمد، با پروتئین بالا و کم ضایعات در سکونت‌گاه‌های آینده ساکنان فضا باشند.
همچنین یک تحقیق مشابه در استرالیا و فرانسه، حشراتی همچون جیرجیرک را گزینه مناسبی برای منبع پروتئین در فضا معرفی کرد. زیرا نسبت به دیگر منابع پروتئین ممکن در فضا، آب کمتری نیاز دارند.
کشت قارچ در فضا نیز از گزینه‌های تامین تغذیه فضانوردان است. البته هنوز موانعی تا عملی شدن این فرضیه وجود دارد که باید رفع گردد.
تصور کنید زندگی در هتل فضایی و ساختمان‌های متشکل از قارچ و جلبک در مریخ و خوردن ماهی، قارچ یا حشرات برای انسان‌های آینده چگونه است؟
وضعیت پروژه هتل قارچی فضایی
قرارداد ساخت مایکوتکچر، بین ناسا و شرکت redhouse نهایی شد و به زودی بودجه لازم را دریافت خواهد کرد. قرار است تا در مرحله اول بودجه 2 میلیون دلاری با هدف تولید کیت‌های کشت در مقیاس کوچک به شرکت پیمانکار اهدا شود.
این روش بسیار اقتصادی است و منجر به کاهش هزینه میلیارد دلاری برای اجرای طرح ساخت‌وساز فضایی خواهد شد. طی چند سال، فضانوردان می‌توانند در هتل فضایی و زیستگاههای مبتنی بر قارچ زندگی کنند. همه اینها مدیون زیست‌شناسی هوشمندانه و تخیل قوی است.
برنامه ناسا برای ساخت یک پایگاه دائمی یا به‌اصطلاح هتل قارچی در ماه، حدود 10 سال است. هدف نهایی استفاده از ماه به‌عنوان یک ایستگاه بین‌راهی برای رسیدن به سیاره مریخ است.
پروژه علمی تخیلی قارچی
نتایج آزمایشات بر روی زمین بسیار امیدوار کننده است. اما با ورود به محیط فضایی، امکان چالش‌های غیر قابل پیش‌بینی وجود دارد. تا اولین سازه قارچی با مقیاس کامل بر روی کره ماه احداث نشود، چیزی مشخص نخواهد شد.
برای نتیجه کامل حداقل یک دهه زمان لازم است. اولین محموله کیت‌های کشت قارچ قرار است تا در سال 2028 به ایستگاه فضایی استارلب (Starlab) ارسال شود. عملیات انتقال محموله‌های کشت به ایستگاه استارلب با همکاری شرکت‌های وویجر، ایرباس، ویرجین، هیلتون و چند شرکت دیگر انجام خواهد شد.
تا سال 2030 که این ایستگاه از رده خارج می‌شود، تعداد زیادی بلوک تولید خواهد شد. سپس در هنگام تخلیه ایستگاه، این بلوک‌ها به ماه منتقل خواهند شد. آن زمان شاهد ساخت اولین سازه فرازمینی با استفاده از قارچ‌ها خواهیم بود.
این فیلم علمی-تخیلی در ماه تمام نخواهد شد. سیاره مریخ لوکیشن قسمت بعدی این فیلم خواهد بود!
مولف:
گردآوری، ترجمه و تحریر توسط تیم رسانه هاگ
کپی تنها با ذکر منبع مجاز است.
منابع: nasa.gov و nypost.com و aljazeera.com و domain.com.au
