Технологии синтетической биологии позволят радикально снизить объемы груза, необходимого для подобных миссий, утверждают авторы статьи в журнале Journal of the Royal Society Interface. Резюме работы представлено в пресс-релизе Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.
Исследователи подсчитали, что две трети массы космического корабля для пилотируемого полета на Марс с возвращением даст топливо. При применении синтетической биологии в полете длительностью 916 дней массу топлива можно будет сократить на 56 процентов, запасов продовольствия - на 38 процентов, стройматериалов (для 3D-печати марсианской базы) - на 85 процентов. Таким образом существенно сократятся и расходы на отправку космических кораблей к Красной планете, отмечают ученые.
Сырьем для бактерий могли бы стать отходы жизнедеятельности космонавтов, а также продукты распада марсианской атмосферы и почвы, где в изобилии присутствует углекислый газ и азот. Диоксид углерода можно будет превращать в метан для топлива - в этих же целях предлагается использовать экскременты колонистов (6 килограмм в день). Необходимые же для полета десять тысяч килограмм продовольствия (для экипажа из шести человек) помогут обеспечить фотосинтезирующие бактерии, которые лягут в основу огорода на борту корабля. Наконец, другие микробы пригодятся в пополнении запаса лекарств, пострадавших от космического излучения.
Хотя до практической реализации этих планов еще далеко, авторы исследования полны оптимизма. «Экспериментальная проверка биофабрик только начинается, однако до пилотируемых полетов в глубокий космос тоже пока далеко», - отметил ведущий автор статьи Амор Менезес (Amor Menezes).
Синтетическая биология - это междисциплинарное научное направление на стыке генетики, биофизики, эволюционной и молекулярной биологии. Цель данного направления - синтезировать то, чего нет в природе, то есть реализовать инженерный подход к органической жизни. Истоки синтетической биологии уходят в 1989 год, когда ученые из Цюриха под руководством Стивена Беннера (Steven Benner) синтезировали ДНК, содержащую две искусственные генетические буквы помимо четырех известных (аденин, цитозин, гуанин и тимин), используемых всеми живыми организмами Земли.