پژوهشگران مؤسسه علوم هند (IISc) – ۲۰۲۵ روشی نوآورانه برای ترمیم آجرهای فضایی در شرایط سخت سطح ماه یافته‌اند. آن‌ها با استفاده از باکتری Sporosarcina pasteurii و صمغ گیاهی گوار[1] توانستند شکاف‌های ایجادشده در آجرهای ساخته‌شده از خاک قمری را پر کرده و استحکام آن‌ها را بازیابی کنند. این روش، علاوه بر کاربرد در ساخت‌وسازهای فضایی، می‌تواند به‌عنوان جایگزینی پایدار و کم‌هزینه برای سیمان بر روی زمین نیز مورد استفاده قرار گیرد (هم‌راستا با SDG 9: صنعت، نوآوری و زیرساخت و SDG 12: تولید و مصرف مسئولانه). یکی از چالش‌های اساسی ساخت پایگاه‌های انسانی روی ماه، انتقال مصالح ساختمانی از زمین بسیار پرهزینه و دشوار است، که باید با استفاده از منابع محلی (خاک ماه) آنرا حل کرد. پژوهشگران IISc پیش‌تر فناوری تولید «آجرهای فضایی» از شبیه‌سازهای خاک قمری و مریخی را توسعه داده بودند. اما یکی از چالش‌های مهم، ترمیم آجرهایی است که در شرایط خشن محیط قمری دچار شکستگی می‌شوند. سطح ماه فاقد جو است و دمای آن بین +۱۲۱ درجه تا -۱۳۳ درجه سانتی‌گراد متغیر است. علاوه بر این، برخورد شهاب‌سنگ‌ها می‌تواند باعث ترک و خرد شدن آجرها شود. آجرهای پخته‌شده[2] گرچه بسیار مقاوم هستند، اما در صورت ایجاد ترک، شکستگی به‌سرعت گسترش می‌یابد.
جهت رفع این مشکل می‌توان به راه‌حل‌های زیستی رجوع کرد. یکی از این راه‌حل‌ها ترمیم آجر با باکتری است. برای حل این مشکل، محققان از باکتری S. pasteurii کمک گرفتند.
این باکتری در حضور اوره و کلسیم، کربنات کلسیم تولید می‌کند که می‌تواند ذرات خاک را به‌هم بچسباند. با ترکیب کربنات کلسیم با صمغ گوار، ماده‌ای چسبنده ایجاد می‌شود که ترک‌های آجر را پر کرده و استحکام اولیه را بازمی‌گرداند.
در آزمایش‌ها، آجرهای دارای ترک با دوغابی از باکتری، صمغ گوار، شبیه‌ساز خاک ماه و لاکتات کلسیم پوشانده شدند. باگذشت زمان، باکتری کربنات کلسیم تولید کرد و حفره‌ها پر شدند. این فرایند باعث بازگشت بخش زیادی از مقاومت آجر شد. آلوک کومار، استاد مهندسی مکانیک و سرپرست پژوهش، می‌گوید”ابتدا مطمئن نبودیم باکتری‌ها بتوانند روی آجر پخته‌شده بچسبند، اما متوجه شدیم که نه‌تنها دوغاب را سخت می‌کنند، بلکه به‌خوبی به جرم آجر هم می‌چسبند.” مزایا و کاربردهای پایدار این روش، نه‌تنها برای ساخت‌وساز در فضا کاربرد دارد، بلکه روی زمین می‌تواند جایگزینی زیست پایدار و کم‌کربن برای سیمان باشد (مرتبط با SDG 11: شهرها و جوامع پایدار و SDG 13: اقدام اقلیمی). کاهش مصرف سیمان و استفاده از مصالح زیستی، انتشار گازهای گلخانه‌ای را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد و با اهداف جهانی کاهش اثرات تغییرات اقلیمی هم‌راستا است. چالش‌های پیشرو و تحقیقات آینده یکی از پرسش‌های کلیدی این است که آیا این باکتری در شرایط بی‌وزنی و محیط‌های فرازمینی عملکرد مشابهی خواهد داشت یا خیر. تیم پژوهشگران قصد دارد نمونه‌ای از S. pasteurii را با مأموریت گگانیان به فضا بفرستد تا رفتار آن در شرایط ریز گرانش[3] بررسی شود. این آزمایش، در صورت اجرا، اولین تحقیق از این نوع روی چنین باکتری‌هایی در فضا خواهد بود.
اقدام و ترویج علم نوآوری‌های زیستی؛ مانند باکتری محور شدن مصالح ساختمانی نه‌تنها افق‌های جدیدی در فضا باز می‌کنند، بلکه راه‌حل‌های پایدار و دوستدار محیط‌زیست برای زمین نیز ارائه می‌دهند. باشگاه علوم پایه و فناوری یونسکو از شما دعوت می‌کند که با آگاهی‌رسانی، مطالعه و حمایت از فناوری‌های نوین زیستی، در پیشبرد آینده‌ای پایدار نقش‌آفرین باشید.
[1] Guar Gum
[2] sintered bricks
[3] Microgravity
منابع:
Gupta, Nitin, et al. “Bacterial bio-cementation can repair space bricks.” Frontiers in Space Technologies 6 (2025): 1550526.
Scientists Use Bacteria To Repair Bricks In Space – Asian Scientist Magazine