Sfruttando un particolare tipo di batterio, gomma di guar e regolite lunare un team di scienziati è riuscito a produrre una poltiglia autoriparante per gli habitat lunari
Costruire habitat lunari o marziani non è più un miraggio impossibile. Nasa, Darpa, Esa, Icon e stampa 3D di costruzioni spaziali sono solo alcune delle ultime sperimentazioni che stanno portando l’uomo non più solo a visitare altri mondi, ma a stabilirsi con insediamenti permanenti.
Però l’ambiente ostile di questi luoghi extraterrestri potrebbe mettere a dura prova le costruzioni che non potranno di certo arrivare dalla Terra, ma essere costruite con materiali spaziali reperiti in loco. Gli scienziati dell’Indian Institute of Science (IISc) si sono interrogati sul problema ed hanno trovato una soluzione ai possibili danni causati ai mattoni spaziali affidandosi ai batteri.
I mattoni spaziali devono fare i conti con le condizioni avverse
La stampa 3D di habitat lunari promette grandi sperimentazioni che taglieranno nettamente i costi di trasporto dei materiali e consentiranno di utilizzare la “regolite” per costruire strutture permanenti.
Qualche tempo fa il Department of Mechanical Engineering (ME) in collaborazione con l’Indian Institute of Science (IISc), ha sviluppato una tecnica che utilizza un batterio del suolo chiamato Sporosarcina pasteurii per costruire mattoni sfruttando il suolo di destinazione. Il batterio converte l’urea e il calcio in cristalli di carbonato di calcio che, insieme alla gomma di guar, incollano insieme le particelle del suolo per creare materiali simili a mattoni.
Ma il vero problema per questi habitat lunari sono le condizioni meteo, la superficie lunare estremamente dura, il delta termico che può oscillare tra i 121°C ed i -133° C, i venti solari ed i meteoriti. Tutte situazioni che hanno il potenziale per danneggiare i mattoni spaziali sinterizzati e relativamente fragili.
La soluzione nei batteri
Il team IISc si è nuovamente rivolto ai batteri per trovare la soluzione. Dopo aver simulato diversi tipi di difetti artificialmente nei mattoni sinterizzati, i ricercatori hanno versato dentro queste fessure una poltiglia ottenuta con batteri Sporosarcina pasteurii, gomma di guar e simulante di suolo lunare. Nel giro di pochi giorni, la poltiglia è penetrata nei difetti e il batterio ha prodotto carbonato di calcio, che li ha riempiti e riparati.
Inoltre, il batterio ha anche prodotto biopolimeri che hanno agito come adesivi legando saldamente le particelle di suolo insieme alla struttura residua del mattone, recuperando così gran parte della resistenza perduta del mattone. Un processo che può evitare la necessità di sostituire i mattoni danneggiati con mattoni nuovi, prolungando la durata degli habitat lunari. “Inizialmente non eravamo sicuri che i batteri si sarebbero legati al mattone sinterizzato”, ha sottolineato Aloke Kumar, professore associato presso l’ME e autore corrispondente dello studio. “Ma abbiamo scoperto che i batteri possono non solo solidificare la poltiglia, ma anche aderire bene a quest’altra massa”. I mattoni rinforzati sono stati anche in grado di resistere a temperature che vanno da 100 °C a 175 °C. “Una delle grandi domande riguarda il comportamento di questi batteri in condizioni extraterrestri,” afferma Kumar. “Cambierà la loro natura? Smetteranno di produrre carbonato? Sono aspetti che ancora non conosciamo.”
Il team sta attualmente lavorando a una proposta per inviare un campione di S. pasteurii nello spazio come parte della missione Gaganyaan, al fine di testarne la crescita e il comportamento in microgravità.La ricerca Gupta N, Kulkarni R, Naik AR, Viswanathan K, Kumar A, Bacterial bio-cementation can repair space bricks, Frontiers in Space Technologies (2025), è stata pubblicata sulla rivista Frontiers in Space Technologies.
