Первым людям, которые доберутся до Марса, сразу после посадки понадобится надёжное укрытие. Но строить на соседней планете несравнимо сложнее, чем на Земле. Поверхность Марса — это практически вакуум, её постоянно бомбардирует радиация, а температура там регулярно опускается до −63 °C.
Везти стройматериалы с Земли дорого: каждый килограмм груза на межпланетном корабле на счету. Поэтому инженеры давно ищут способы строить из того, что уже есть на месте, и тратить на это как можно меньше энергии.
Живой строительный материал можно печатать на 3D-принтере в условиях, имитирующих марсианские: при −30 °C и давлении 0,01 атм (слева). Под микроскопом видна пористая структура материала — полимеры и модифицированные дрожжи выделены жёлтым (справа)
Идея из пакета с сухофруктами
Как ни странно, на Земле есть процесс, который во многом воспроизводит марсианские условия, — сублимационная сушка, или лиофилизация. Продукт замораживают, а затем при пониженном давлении лёд испаряется, минуя жидкую фазу. Так консервируют скоропортящуюся еду, в том числе фрукты и рационы для туристов и космонавтов.
Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий считают, что тот же принцип подходит и для строительства прочных и даже пригодных для переработки домов на Марсе, напечатанных на 3D-принтере. Секретные ингредиенты — обычный желатин и дрожжи. Работа опубликована 11 сентября 2026 года в журнале Chem Circularity.
«Меня вдохновили сублимированные фрукты, которые после сушки становятся твёрже. Я задался вопросом: нельзя ли использовать этот эффект для создания материалов?» — рассказал соавтор исследования, инженер-строитель Цзишэнь Цю (Jishen Qiu).
Как устроен материал
Рецепт простой: песок и клеящее связующее. Чтобы надёжно склеить мелкие частицы породы, нужна особая липкость, поэтому команда Цю разработала новую смесь из желатина и дрожжей, модифицированных в лаборатории.
При смешивании дрожжевые клетки покрываются адгезивными белками — похожими на те, с помощью которых мидии прикрепляются к камням под водой. Клей мидий давно интересует материаловедов: он надёжно держится во влажной среде, где большинство синтетических составов не работает.
Полученную массу выдавливают через сопло 3D-принтера в очень холодную среду с низким давлением. Там она мгновенно застывает: вода замерзает, а лёд сразу переходит в пар. На выходе получается лёгкий пористый материал, похожий на пену, но при этом очень прочный.
Для Марса такая технология выглядит особенно логично. Атмосферное давление там составляет меньше 1% земного, а холод стоит почти постоянно, так что условия для «сушки» создаёт сама планета — дорогостоящая вакуумная камера, как на Земле, не нужна.
Насколько это прочно
«Этот материал достаточно прочен, чтобы строить одно- или двухэтажные здания на Земле, где гравитация втрое сильнее марсианской. Так что на Марсе из него, вероятно, без труда можно возводить многоэтажные постройки», — пояснил Цю.
Впрочем, до марсианских кварталов ещё далеко, и авторы это понимают. Пока их прототипы-купола размером всего с винную пробку, но по прочности на сжатие они сопоставимы с низкомарочным бетоном. Для первого шага это неплохой результат: именно на сжатие работают стены и своды, а купол — одна из форм, которая лучше всего распределяет нагрузку.
Чем подход лучше конкурентов
Инженеры уже много лет экспериментируют с 3D-печатью построек для Луны и Марса. Однако многие такие технологии требуют, например, плавить горные породы или лунный реголит. На это уходит много дополнительной энергии, а на другой планете её придётся добывать с помощью солнечных панелей или компактных реакторов, что может ограничить практическую пользу подобных методов.
Методу Цю энергии нужно сравнительно немного. Правда, учёный признаёт, что пока неясно, смогут ли дрожжи выжить в марсианских условиях. Тем не менее первые результаты команды — многообещающий шаг к простым, эффективным и прочным постройкам за пределами Земли.
К тому же дрожжи хорошо подходят для работы методом проб и ошибок: культуру легко восстановить и вырастить заново.
«Пока жива хотя бы одна дрожжевая клетка, их можно вырастить снова», — добавил Цю.
