Menanam rumah jamur di bulan? Rencana NASA yang dipenuhi jamur | Ruang angkasa

Pergi ke luar angkasa – apalagi tinggal di sana – mahal dan berbahaya. Dibutuhkan sekitar satu juta dolar untuk membawa setengah kilogram (1 pon) material ke bulan, dan bahkan lebih banyak lagi ke Mars. Dan dalam perjalanannya, setiap penjelajah ruang angkasa harus selamat dari radiasi, tekanan ekstrim dan variasi suhu serta mikrometeorit acak yang melesat melalui kehampaan seperti peluru.

Menurut program yang mendapatkan momentum di NASA, solusinya adalah dengan menumbuhkan struktur jamur di bulan – dan seterusnya.

“Anda tidak bisa mengambil papan atau batu bata,” kata Chris Maurer, pendiri rumah merahsebuah firma arsitektur yang berbasis di Cleveland bermitra dengan NASA untuk memecahkan teka-teki konstruksi luar angkasa ini. “Jadi, dengan apa kamu akan membangun? Dan sangat mahal untuk mengambil habitat yang sudah dibangun.”

Ia mengatakan konsep yang sedang diteliti oleh sebagian besar peneliti disebut ISRU – Pemanfaatan Sumber Daya In-Situ – “yang berarti Anda membangun dengan apa yang Anda miliki di sana, dan apa yang Anda miliki di sana mungkin adalah air, dan regolith (debu bulan) ”.

Ternyata, sumber daya yang sedikit ini lebih dari cukup untuk memberi makan beberapa spesies jamur, yang kemudian dapat diubah menjadi bahan bangunan yang sangat kuat, lebih kuat dari beton, dan memiliki beragam manfaat tambahan.

Keajaiban mikotektur

Upaya untuk memanfaatkan mikotektur tersebut – disebut Proyek Struktur Mycotecture Off Planet di Tujuan – baru-baru ini mendapatkan kontrak Fase III dengan NASA, yang berarti mereka akan menerima dana yang diperlukan untuk melanjutkan. Dengan kata lain, jamur akan diledakkan.

Meskipun implikasi dari teknologi jamur ini sekarang sangat besar, namun ternyata pembuatan materialnya sendiri sangatlah mudah. Mikotektur – penggunaan bahan berbasis jamur untuk tujuan konstruktif – telah menjadi tren yang berkembang dalam beberapa tahun terakhir, dan telah digunakan dalam segala hal mulai dari seni, bangunan, hingga limbah “biocycling”.

Perusahaan Maurer telah menerapkannya untuk menghadapi tantangan di dunia ini. Di Namibia, misalnya, redhouse menjalankan program yang menggunakan mikomaterial untuk membangun perumahan bagi pengungsi iklim sekaligus menanam jamur yang dapat dimakan untuk mengatasi masalah kelangkaan pangan.

Ketika ahli astrobiologi NASA dan pemimpin proyek Lynn Rothschild menyadari hal ini dan upaya-upaya mi lainnya, dia menyadari potensi penerapannya untuk eksplorasi ruang angkasa. Sejak itu, mikoteknologi mendapat dukungan dari tokoh-tokoh terkemuka NASA seperti ahli geologi Jim Head, yang pernah melatih astronot untuk program eksplorasi bulan Apollo, dan komandan Apollo 15 David Scott, satu dari 12 orang yang pernah berjalan di bulan.

Di Bumi, tim Maurer membuat “batu bata” miko hanya dengan memberikan bahan organik dari tanaman atau limbah konstruksi ke berbagai spesies jamur. Material yang dihasilkan kemudian dipanaskan dan dipadatkan menjadi balok-balok yang lebih tangguh dibandingkan beton dan secara eksponensial lebih baik bagi lingkungan.

Namun, proses ini agak berubah ketika menyangkut ruang angkasa.

“Kekuatannya tidak terlalu penting di Bulan atau Mars karena gravitasinya jauh lebih kecil dan gaya pembangunnya akan mengarah ke luar karena Anda berada di dalam bejana bertekanan,” jelas Maurer. “Alih-alih gravitasi menekan bangunan Anda, yang ada adalah udara yang mendorong keluar, jadi Anda tidak memerlukan material yang baik untuk kuat tekannya, namun untuk kuat tarik yang dapat menahan tekanan tersebut.” Dengan kata lain, di luar angkasa, bangunan tidak roboh, melainkan roboh.

Rencananya adalah memulai dengan cetakan tiup di mana mikomaterial ditumbuhkan menggunakan kombinasi spora jamur dan ganggang yang bersumber dari Bumi, yang akan memakan air dan regolit yang sudah ada di bulan.

“Dengan begitu, Anda dapat menggunakan sedikit biologi dan nutrisi hidup,” kata Maurer, “dan kemudian Anda dapat menambahkan banyak air saat Anda tiba di sana dari bawah permukaan es. Massa tersebut setara dengan 90 persen massa bangunan akhir, jadi Anda sudah mendapatkan sebagian besar material di tempat tujuan” tanpa perlu meluncurkan material berat dari Bumi.

“Itu adalah manfaat yang sangat besar sejak awal. NASA berkata, 'Itu akan menghemat triliunan dolar, jadi kami menyukainya'.”

Manfaat astronomi

Ketika penelitian dimulai, manfaat yang lebih penting segera ditemukan. Ternyata, mikomaterial juga sangat baik untuk isolasi dari dingin serta perlindungan dari mikrometeorit dan radiasi mematikan.

“Radiasi adalah penghalang bagi setiap misi berawak,” kata Maurer. “Itulah sebabnya kami belum pernah kembali lagi sejak tahun 70an – karena terlalu berbahaya mengirim orang. Kami cukup angkuh pada masa itu karena kami ingin mengalahkan Soviet hingga ke bulan, namun para astronot berada dalam bahaya besar sepanjang waktu.” Satu hembusan angin matahari, jelasnya, hampir pasti menyebabkan kanker.

Itu melanin dalam jamurNamun, telah terbukti sangat efektif dalam melindungi sel dan DNA dari radiasi elektromagnetik berbahaya, sementara mikomaterial juga memperlambat dan menyebarkan radiasi partikel melalui mekanisme yang masih belum ditentukan. Apapun penyebabnya, Maurer mengatakan bahwa para peneliti di NASA telah menemukan bahwa mereka dapat memblokir lebih dari 99 persen radiasi hanya dengan material berukuran 8cm (3 inci) – sebuah peningkatan dramatis dibandingkan regolith, yang membutuhkan 3 meter (10 kaki) untuk menghasilkan radiasi yang sama. tingkat perlindungan.

Terlebih lagi, diperkirakan struktur habitat ini dapat tumbuh dengan cepat, dalam waktu sekitar 30-60 hari. Prosesnya akan melibatkan pendaratan paket tertutup, termasuk toilet dan wastafel dapur, yang bagian dalamnya dipompa melalui gas di dalam pesawat karena cangkang karetnya diisi dengan air dan campuran spora jamur serta ganggang autotrofik yang tumbuh dan mengeras sesuai dengan yang diharapkan. bentuk cetakannya. Kesiapan cepat tersebut mungkin tidak begitu penting pada awalnya, karena cetakan struktur pertama akan dibuat dari jarak jauh jauh sebelum manusia menyusul, namun tim Maurer membayangkan bagaimana mereka dapat dikerahkan untuk menanam “tenda pup” (tenda kecil) dalam hitungan jam. untuk orang-orang yang menjelajahi lanskap luar angkasa.

Meskipun pengujian di Bumi telah memberikan hasil yang mengesankan, selalu ada kemungkinan tantangan tak terduga dapat muncul begitu konsep tersebut diterapkan di lingkungan luar angkasa yang ekstrem.

“Secara umum,” Rothschild mengakui, “ada risiko teknologi. Akankah strukturnya cukup kuat? Akankah ini benar-benar memberikan isolasi seperti yang kita pikirkan? Apa yang akan menjadi sifat materialnya? Apakah itu akan tumbuh dengan baik?” NASA mungkin tidak mengetahuinya sampai struktur skala penuh pertama ditempatkan di bulan.

Namun hal itu masih berjarak setidaknya satu dekade. Saat ini, proyek tersebut sedang bersiap untuk mengirimkan model pembuktian konsep ke angkasa Stasiun luar angkasa Starlab diharapkan diluncurkan pada tahun 2028. Sebuah kolaborasi antara Voyager, Airbus, Virgin, Hilton dan mitra komersial dan pemerintah lainnya, Starlab akan menjadi stasiun orbit rendah Bumi utama setelah Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) saat ini dinonaktifkan pada awal tahun 2030-an.

Seperti apa proyek miko pertama di luar bumi, tepatnya, masih dalam diskusi. Menurut Maurer, itu mungkin termasuk panel internal “yang akan menjadi eksperimen ilmiah sekaligus instalasi desain interior”, furnitur sederhana seperti sofa atau kursi, atau bahkan tempat tidur yang berfungsi seperti “Hotel Hilton di langit”, yang akan menyelimuti tempat tidur untuk menahannya di tempat saat berada dalam gravitasi nol. Pada waktu yang hampir bersamaan, program ini akan mengirimkan model skala kecil ke bulan untuk pengujian di lokasi, dan struktur berukuran penuh akan menyusul beberapa tahun kemudian. Setelah itu Mars.

Struktur yang membangun dirinya sendiri

“Ini hampir seperti sains non-fiksi,” kata Jonathan Dessi-Olive, asisten profesor di Sekolah Arsitektur David R Ravin dan Universitas North Carolina di Charlotte dan direktur MycoMatters Lab. “Mereka melakukan biologi nyata untuk membayangkan potensi masa depan.”

Ia setuju bahwa kemampuan reproduksi mandiri dan kemampuan melindungi radiasi menjadikan jamur ideal untuk mengkolonisasi lanskap Mars dan bulan yang memiliki sumber daya rendah dan radiasi tinggi. Ia mengatakan tentang proyek NASA: “Mereka sedang berupaya untuk memiliki [structures] pada dasarnya membudidayakan sendiri melalui kerja sama multi-organisme, yang sangat mengasyikkan.

“Saya berharap pemerintah tidak hanya melihat perlunya penelitian ini dilakukan untuk eksplorasi ruang angkasa, tetapi juga untuk bumi.”

Maurer, yang saat ini terlibat dalam berbagai proyek miko, baik di sini maupun di luar angkasa, mengatakan ada kurva pembelajaran yang signifikan untuk membawa apa yang telah ia peroleh dari bekerja dengan jamur di bumi ke lingkungan luar angkasa yang ekstrem, di mana “bangunan tersebut mendorong ke arah luar. daripada mencoba untuk turun”.

Itu sudah cukup aneh, katanya, tapi ada juga titik didih air yang perlu dipertimbangkan. “Tanpa tekanan, bahkan pada suhu di bawah nol derajat, air akan mendidih. Air merupakan bagian integral dari program ini, sehingga tekanan dan suhu serta pertukaran gas/nutrien harus sangat tepat.”

Dia menggelengkan kepalanya dan tertawa.

“Ini bukan ilmu roket, tapi mendekati.”