Andare nello spazio – per non parlare di restarci – è costoso e pericoloso. Ci vuole circa un milione di dollari per trasportare mezzo chilogrammo di materiale sulla Luna e anche di più su Marte. E lungo il percorso, tutti gli astronauti umani devono sopravvivere alle radiazioni, alle variazioni estreme di pressione e temperatura e ai micrometeoriti casuali che sfrecciano nel vuoto come proiettili.
Secondo un programma in crescita presso la NASA, la risposta è coltivare strutture di funghi sulla Luna – e poi oltre.
“Non puoi prendere assi o mattoni”, afferma Chris Maurer, fondatore di Red House, una società di costruzioni con sede a Cleveland che ha collaborato con la NASA per risolvere questo enigma sullo sviluppo alieno. “Allora con cosa costruirai?” Ed è molto costoso prendere habitat già costruiti.
Dice che l’idea che la maggior parte dei ricercatori sta studiando si chiama ISRU – In-Situ Useful Resource Utilization – “il che significa che costruisci con quello che hai lì, e quello che hai lì sarà probabilmente acqua e regolite (polvere lunare). “.
Si scopre che queste magre risorse sono più che sufficienti per nutrire alcune specie fungine, che possono poi essere trasformate in materiali da costruzione sorprendentemente resistenti, più resistenti del cemento e con molti vantaggi aggiuntivi.
La magia della micotettura
Lo sforzo di sfruttare tale micotettura – chiamato Mycotecture Off Planet Structures at Destination Project – ha recentemente vinto un contratto di Sezione III con la NASA, il che significa che riceverà i finanziamenti necessari per continuare. In altre parole, i funghi sono pronti a decollare.
Anche se le implicazioni di questa tecnologia dei funghi sono ormai letteralmente astronomiche, creare il materiale stesso è sorprendentemente facile. La micotettura – l’utilizzo di materiali a base di funghi per scopi costruttivi – è una tendenza in crescita negli ultimi anni ed è stata utilizzata in molti ambiti, dall’arte al design fino al “biociclo” dei rifiuti.
L’azienda di Maurer lo ha già applicato per affrontare le sfide qui sulla Terra. In Namibia, ad esempio, Redhouse gestisce un programma che utilizza i micomateriali per costruire alloggi per i rifugiati climatici e contemporaneamente coltiva funghi commestibili per affrontare i problemi di carenza alimentare.
Quando Lynn Rothschild, astrobiologa e project manager della NASA, venne a conoscenza di questi e altri mico-sforzi, riconobbe le loro potenziali applicazioni per l’esplorazione spaziale. Da allora, la micotecnologia ha ottenuto il sostegno di figure di spicco della NASA come il geologo Jim Head, che una volta addestrò gli astronauti per il programma di esplorazione lunare Apollo, e il comandante dell’Apollo 15 David Scott, una delle sole 12 persone ad aver mai camminato sulla luna.
Sulla Terra, il team di Maurer produce “mattoni” di mico semplicemente alimentando varie specie di funghi con materia organica proveniente da piante o rifiuti di sviluppo. Il materiale risultante viene quindi riscaldato e compattato in blocchi che sono più resistenti del cemento e significativamente migliori per l’ambiente.
Questo processo, tuttavia, è in qualche modo invertito quando si tratta di spazio.
“La pressione non ha molta importanza sulla Luna o su Marte perché la gravità è molto inferiore e le forze di sviluppo saranno verso l’esterno perché ci si trova in un veicolo spaziale pressurizzato”, spiega Maurer. “Invece che la gravità agisca sul tuo edificio, l’aria fuoriesce da esso. Quindi non è necessario un buon materiale per la resistenza alla compressione, ma per una resistenza alla trazione efficace per mantenere quella pressione. ” In altre parole, nello spazio, gli edifici non crollano, ma crollano.
Il piano è di iniziare con uno stampo gonfiabile in cui vengono coltivati micomateriali utilizzando una combinazione di spore fungine e alghe della Terra, che si nutriranno dell’acqua e della regolite già presenti sulla luna.
“In questo modo puoi usare un po’ di biologia vivente e sostanze nutritive”, dice Maurer, “e poi puoi aggiungere molta acqua quando arrivi lì dal ghiaccio sotterraneo. Questo finisce per costituire circa il 90% della massa dell’edificio rimanente, quindi hai ottenuto la maggior parte dei materiali a casa, senza bisogno di spingere materiali pesanti dalla Terra.
“È stato un enorme vantaggio fin dall’inizio. La NASA ha dichiarato: “Ci farà risparmiare miliardi di dollari, quindi ci piace. »
Benefici astronomici
Quando la ricerca è iniziata, sono stati rapidamente scoperti altri vantaggi chiave. Si scopre che il micomateriale è anche incredibilmente efficace nell’isolare dal freddo e nel proteggere dai micrometeoriti e dalle radiazioni mortali.
“Le radiazioni sono l’ostacolo principale per qualsiasi missione con equipaggio”, spiega Maurer. “Ecco perché non siamo tornati indietro dagli anni ’70: perché è troppo pericoloso mandare persone. All’epoca eravamo piuttosto sprezzanti perché volevamo battere i sovietici sulla Luna, ma gli astronauti erano sempre in grave pericolo. “Una singola esplosione di vento solare, spiega, avrebbe quasi certamente causato il cancro.
La melanina contenuta nei funghi, tuttavia, ha dimostrato di essere molto efficace nel proteggere le cellule e il DNA dalle radiazioni elettromagnetiche dannose, mentre il mycommaterial rallenta e disperde anche le radiazioni delle particelle attraverso un meccanismo che deve ancora essere determinato. Qualunque sia il fattore scatenante, Maurer afferma che i ricercatori della NASA hanno scoperto che potevano bloccare più del 99% delle radiazioni con soli 8 cm (3 pollici) di materiale: un notevole miglioramento rispetto alla regolite, che richiede 3 metri (10 piedi) per fornire la stessa selezione. livello di sicurezza.
Inoltre, si stima che queste costruzioni abitative potrebbero svilupparsi abbastanza rapidamente, in circa 30-60 giorni. Il processo comporterà lo sbarco di un pacco sigillato, comprendente una toilette e un lavello della cucina, il cui interno è gonfiato dai gas di bordo mentre il suo guscio di gomma è riempito con acqua e una miscela di spore di funghi e alghe autotrofe che si sviluppano e si induriscono secondo la forma dello stampo. Questa rapida preparazione potrebbe non essere così importante inizialmente, dato che i primi stampi strutturali verrebbero installati in remoto molto prima che gli esseri umani seguano l’esempio, ma il team di Maurer immagina come potrebbero essere utilizzati per far crescere “tende per cuccioli” (piccole tende) in poche ore . per le persone che esplorano paesaggi alieni.
Sebbene i test sulla Terra abbiano prodotto risultati impressionanti, è ancora possibile che sorgano sfide impreviste una volta che l’idea verrà introdotta nell’ambiente estremo dello spazio.
“In generale”, ammette Rothschild, “ci sono rischi tecnologici. La costruzione sarà abbastanza solida? Questo fornirà davvero l’isolamento che pensiamo? Quali saranno le proprietà del materiale? Crescerà davvero bene? La NASA potrebbe non saperlo fino a quando le prime costruzioni su larga scala non saranno posizionate sulla Luna.
Ma bisognerà aspettare ancora almeno un decennio. Attualmente, il progetto si sta preparando a inviare in cielo modelli di prova con il lancio della stazione spaziale Starlab previsto per il 2028. Grazie alla collaborazione tra Voyager, Airbus, Virgin, Hilton e altri partner commerciali e governativi, Starlab diventerà il principale stazione in orbita terrestre bassa dopo la dismissione dell’attuale Stazione Spaziale Internazionale (ISS) all’inizio degli anni ’30.
Come saranno i primi micoprogetti extraterrestri è ancora in discussione. Secondo Maurer potrebbe trattarsi di un pannello interno “che costituirà un esperimento scientifico oltre che un allestimento di interior design”, mobili semplici come un divano o una sedia, o anche un letto che fungerà da “un hotel Hilton nel cielo”. ”, che avvolge le traversine per mantenerle al loro posto in assenza di gravità. Più o meno nello stesso periodo, il programma invierà un modello in piccola scala sulla Luna per i test in loco, seguito da una costruzione in scala reale qualche anno dopo. Dopodiché, Marte.
Costruzioni che vengono costruite
“È quasi come una saggistica scientifica”, afferma Jonathan Dessi-Olive, assistente professore alla David R Ravin School of Structure e all’Università della Carolina del Nord a Charlotte e direttore del MycoMatters Lab. “Stanno facendo biologia reale per immaginare un potenziale futuro. »
Concorda sul fatto che le qualità di auto-propagazione e di sicurezza dalle radiazioni rendono i funghi ideali per colonizzare i paesaggi a basse risorse e ad alta radiazione di Marte e della Luna, dicendo del progetto della NASA: “Lavorano per avere [structures] crescere da soli attraverso la cooperazione multi-organismo, il che è super eccitante.
“Spero che il governo veda la necessità di questa ricerca non solo per l’esplorazione spaziale, ma anche qui sulla Terra. »
Maurer, che è attualmente impegnato in una varietà di mico-progetti, qui e in cielo, dice che c’è stata una significativa curva di apprendimento nell’applicare ciò che aveva raccolto lavorando con i funghi sulla terra all’ambiente estremo dello spazio, dove “l’edificio spinge verso l’esterno”. invece di provare a scendere.
È già abbastanza strano, dice, ma bisogna tenere conto anche del punto di ebollizione dell’acqua. “Senza pressione, anche a temperature sotto lo zero, l’acqua bolle. L’acqua è parte integrante del programma, quindi pressione, temperatura e scambio gas/nutrienti devono essere molto precisi.
Scuote la testa e ride.
“Non è proprio scienza missilistica, ma ci va vicino. »
