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月球磚塊裂縫有救了?印度科學家用細菌探索修復(fù)新法

來源: 責編: 時間:2025-04-07 10:35:02 283觀看
導(dǎo)讀人類探索太空的征途上,月球基地的建設(shè)始終占據(jù)重要位置。然而,如何在保證效率的同時降低成本,特別是利用月球本地資源,一直是科學家們面臨的難題。近期,印度科學研究所(IISc)的一項突破性研究,為月球基地的建設(shè)提供了新的思路

人類探索太空的征途上,月球基地的建設(shè)始終占據(jù)重要位置。然而,如何在保證效率的同時降低成本,特別是利用月球本地資源,一直是科學家們面臨的難題。近期,印度科學研究所(IISc)的一項突破性研究,為月球基地的建設(shè)提供了新的思路。bib28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

月壤,作為月球表面的主要覆蓋物,一直是科學家們研究的重點。由于真正的月壤樣本稀缺,IISc的研究團隊采用了月壤模擬物進行實驗。他們發(fā)現(xiàn),一種名為芽孢桿菌(Sporosarcina pasteurii)的地球土壤細菌,在與瓜爾膠混合后,能夠?qū)⒃氯滥M物轉(zhuǎn)化為堅固的磚塊。這種細菌通過代謝產(chǎn)生的尿素和鈣,可以轉(zhuǎn)化為碳酸鈣晶體,這些晶體能夠?qū)⒃氯李w粒緊密結(jié)合在一起。bib28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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為了進一步探索月球磚塊的制造方法,研究團隊嘗試了燒結(jié)技術(shù)。他們將月壤模擬物與聚乙烯醇混合后,在高溫下燒結(jié),形成了看似更加堅固的磚塊。然而,月球上極端的溫度變化,以及微流星體和宇宙射線的轟擊,對磚塊的耐久性提出了嚴峻挑戰(zhàn)。bib28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

IISc機械工程系的Koushik Viswanathan指出,月球表面的溫度變化劇烈,燒結(jié)磚塊雖然堅固,但一旦產(chǎn)生裂縫并擴展,整個結(jié)構(gòu)可能會迅速崩塌。因此,找到一種有效的裂縫修復(fù)方法,對于月球基地的建設(shè)至關(guān)重要。bib28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

于是,研究團隊重新回到了芽孢桿菌的利用上,但這次他們不是用它來制造磚塊,而是制造一種用于填補磚塊裂縫和孔洞的密封劑。他們將燒結(jié)后的月壤模擬物磚塊進行多種損壞處理,然后在其上涂抹一種由芽孢桿菌、瓜爾膠和月壤模擬物混合而成的漿料。經(jīng)過幾天的時間,漿料會滲入磚塊并填補裂縫和孔洞。bib28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

細菌在這一過程中發(fā)揮了兩個關(guān)鍵作用:一是通過生成碳酸鈣來填充裂縫;二是產(chǎn)生生物聚合物,使混合物與磚塊緊密結(jié)合,恢復(fù)其堅固性。實驗結(jié)果表明,這種方法可以恢復(fù)磚塊28%至54%的原始抗壓強度,雖然還未完全達到原始水平,但已經(jīng)是一個顯著的進步。bib28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

IISc的Aloke Kumar表示,他們最初并不確定細菌是否能與燒結(jié)磚塊結(jié)合,但實驗結(jié)果顯示,細菌不僅能夠固化漿料,還能很好地附著在其他材料上。然而,實驗室的成功并不等同于月球上的成功。Kumar指出,一個關(guān)鍵問題是這些細菌在地外環(huán)境中的行為是否會發(fā)生改變。bib28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

為了解答這一問題,IISc的研究團隊計劃在印度即將于2026年實施的首次載人航天任務(wù)——“加加尼亞安”中,將芽孢桿菌樣本送入太空進行實驗。據(jù)Viswanathan介紹,這將是首次在太空中進行此類細菌實驗,對于推動月球基地建設(shè)具有重要意義。bib28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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