Mars-Forscher zeigen verrückte Habitate aus Hefe und Gelatine
Sollten Menschen jemals den Mars erreichen - und das ist nach wie vor ein großes WENN -, werden sie dort Unterkünfte errichten müssen. Das könnten sie aus Hefe und Gelatine tun, falls ein neues Verfahren den Sprung aus dem Labor schafft.
Daraus entstehen per 3D-Druck Strukturen aus künstlichem Mars-Regolith. Die Hefe der Art Saccharomyces cerevisiae produziert dabei Proteine, die jenen ähneln, mit denen sich Muscheln an Felsen festsetzen. Sie sollen die Bestandteile der Mischung miteinander verbinden.
Unter den im Labor nachgebildeten kalten Marsbedingungen gefriert das Wasser rasch und geht anschließend direkt in die Gasphase über. Dadurch entsteht eine poröse, schaumartige Struktur. Nach Angaben der Forscher erreicht das ausgehärtete Material eine Druckfestigkeit von bis zu zwölf Megapascal. Das entspreche in etwa der Belastbarkeit von einfachem Beton auf der Erde.
Wegen der geringeren Schwerkraft auf dem Mars könnte das Material theoretisch auch für mehrstöckige Bauten geeignet sein. Bislang wurden jedoch nur kleine kuppelförmige Prototypen mit einer Höhe von rund 45 Millimetern hergestellt.
Ein weiteres Risiko sehen Fachleute in einer möglichen Kontamination des Mars mit irdischen Mikroorganismen. Diese könnte die Suche nach möglichem außerirdischem Leben beeinträchtigen. Das Verfahren befindet sich noch im Laborstadium.
Würdet ihr in einem Haus aus Hefe auf dem Mars leben wollen oder vertraut ihr eher auf Beton? Teilt eure Meinung zu dem Baukonzept gerne in den Kommentaren mit!
Siehe auch:
Hefe und Gelatine als Baustoff für den Mars
Ingenieure der Hong Kong University of Science and Technology haben eine Methode entwickelt, um ressourcenschonend Habitate im Weltraum zu konstruieren. Die Forscher haben einen Baustoff entwickelt, der den Bau künftiger Unterkünfte auf dem Mars erleichtern könnte. Die Mischung besteht aus simuliertem Marsstaub, Schweinegelatine, Wasser und genetisch veränderter Hefe.Daraus entstehen per 3D-Druck Strukturen aus künstlichem Mars-Regolith. Die Hefe der Art Saccharomyces cerevisiae produziert dabei Proteine, die jenen ähneln, mit denen sich Muscheln an Felsen festsetzen. Sie sollen die Bestandteile der Mischung miteinander verbinden.
Unter den im Labor nachgebildeten kalten Marsbedingungen gefriert das Wasser rasch und geht anschließend direkt in die Gasphase über. Dadurch entsteht eine poröse, schaumartige Struktur. Nach Angaben der Forscher erreicht das ausgehärtete Material eine Druckfestigkeit von bis zu zwölf Megapascal. Das entspreche in etwa der Belastbarkeit von einfachem Beton auf der Erde.
Wegen der geringeren Schwerkraft auf dem Mars könnte das Material theoretisch auch für mehrstöckige Bauten geeignet sein. Bislang wurden jedoch nur kleine kuppelförmige Prototypen mit einer Höhe von rund 45 Millimetern hergestellt.
Einfaches Recycling
Als Vorteil gilt die mögliche Wiederverwertung. Nicht mehr benötigtes Material könnte wieder zersetzt werden. Überlebende Hefezellen ließen sich in Bioreaktoren vermehren und für neue Bauteile verwenden. Für eine erste Marsbasis müssten allerdings weiterhin große Mengen Ausrüstung und biologisches Ausgangsmaterial von der Erde transportiert werden.Das ist also tatsächlich stark genug, um auf der Erde, wo die Schwerkraft dreimal so groß ist wie auf dem Mars, ein ein- oder zweistöckiges Gebäude zu errichten. Mit diesem Material könnte man also wahrscheinlich problemlos ein mehrstöckiges Gebäude auf dem Mars bauen.Die gedruckten Strukturen sind bisher weder luftdicht noch bieten sie ausreichenden Schutz vor kosmischer Strahlung. Für ein bewohnbares Habitat wäre daher eine Kombination mit aufblasbaren Druckmodulen nötig. Offen ist zudem, ob die Hefezellen unter Marsbedingungen langfristig überleben.
Ein weiteres Risiko sehen Fachleute in einer möglichen Kontamination des Mars mit irdischen Mikroorganismen. Diese könnte die Suche nach möglichem außerirdischem Leben beeinträchtigen. Das Verfahren befindet sich noch im Laborstadium.
Würdet ihr in einem Haus aus Hefe auf dem Mars leben wollen oder vertraut ihr eher auf Beton? Teilt eure Meinung zu dem Baukonzept gerne in den Kommentaren mit!
Wie funktioniert der 3D-Druck?
Die spezielle Hefe produziert Proteine, die als starker Klebstoff wirken - ähnlich wie bei Muscheln. Diese biologische Masse wird mit künstlichem Mars-Gestein vermischt und durch eine 3D-Druckdüse extrudiert.
In der simulierten, eiskalten Marsatmosphäre gefriertrocknet das Material sofort. Das Wasser sublimiert, und es entsteht eine poröse Schaumstruktur. Bisher wurden im Labor allerdings nur winzige, 45 Millimeter hohe Kuppeln gedruckt.
In der simulierten, eiskalten Marsatmosphäre gefriertrocknet das Material sofort. Das Wasser sublimiert, und es entsteht eine poröse Schaumstruktur. Bisher wurden im Labor allerdings nur winzige, 45 Millimeter hohe Kuppeln gedruckt.
Wie stabil ist das Material?
Das ausgehärtete Material erreicht eine Druckfestigkeit von etwa 12 Megapascal. Das entspricht in etwa der Stabilität von minderwertigem Beton, wie wir ihn auf der Erde kennen.
Da die Schwerkraft auf dem Mars nur etwa ein Drittel der Erdanziehung beträgt, reicht diese Festigkeit völlig aus. Angeblich könnten damit problemlos mehrstöckige Gebäude auf dem Roten Planeten errichtet werden.
Da die Schwerkraft auf dem Mars nur etwa ein Drittel der Erdanziehung beträgt, reicht diese Festigkeit völlig aus. Angeblich könnten damit problemlos mehrstöckige Gebäude auf dem Roten Planeten errichtet werden.
Warum nicht einfach Beton nutzen?
Bisherige Konzepte sahen oft vor, Marsgestein unter extremem Energieaufwand zu schmelzen. Der Transport von schwerem Baugerät oder klassischem Zement von der Erde ist logistisch und finanziell kaum realisierbar.
Der Hefe-Ansatz benötigt ein bis zwei Größenordnungen weniger Energie. Zudem ließen sich die biologischen Komponenten theoretisch vor Ort vermehren, was die Abhängigkeit von irdischen Nachschublieferungen deutlich reduzieren würde.
Der Hefe-Ansatz benötigt ein bis zwei Größenordnungen weniger Energie. Zudem ließen sich die biologischen Komponenten theoretisch vor Ort vermehren, was die Abhängigkeit von irdischen Nachschublieferungen deutlich reduzieren würde.
Lässt sich das Material recyceln?
Ein großer Vorteil für zukünftige Mars-Kolonien wäre die Wiederverwendbarkeit. Wenn ein Gebäude nicht mehr benötigt wird, könnte das Material theoretisch aufgebrochen und die Hefe in Bioreaktoren neu gezüchtet werden.
Voraussetzung dafür ist, dass zumindest eine einzige Hefezelle den Prozess überlebt. Ob die Mikroorganismen den harschen Bedingungen auf Dauer standhalten, ist jedoch noch unbestätigt und bedarf weiterer Forschung.
Voraussetzung dafür ist, dass zumindest eine einzige Hefezelle den Prozess überlebt. Ob die Mikroorganismen den harschen Bedingungen auf Dauer standhalten, ist jedoch noch unbestätigt und bedarf weiterer Forschung.
Schützt das Haus vor Strahlung?
Ein weit verbreiteter Irrtum ist, dass diese Hefe-Strukturen allein als fertiges Habitat dienen könnten. Das Material ist weder luftdicht noch bietet es einen ausreichenden Schutz vor der tödlichen kosmischen Strahlung.
Es heißt, dass zukünftige Mars-Basen eine hybride Architektur erfordern. Die gedruckte Hefe-Struktur würde lediglich als mechanisches Gerüst dienen, das mit aufblasbaren Modulen und speziellen Schutzschichten kombiniert werden muss.
Es heißt, dass zukünftige Mars-Basen eine hybride Architektur erfordern. Die gedruckte Hefe-Struktur würde lediglich als mechanisches Gerüst dienen, das mit aufblasbaren Modulen und speziellen Schutzschichten kombiniert werden muss.
Gefährdet die Hefe den Mars?
Der Einsatz irdischer Mikroorganismen auf fremden Planeten birgt das Risiko einer biologischen Kontamination. Es besteht die Sorge, dass sich die robuste Hefe unkontrolliert in der fremden Umgebung ausbreiten könnte.
Zukünftige Forschungen müssen daher strenge Strategien zum Planetenschutz integrieren. Möglicherweise ließe sich die Hefe genetisch so programmieren, dass sie außerhalb der kontrollierten Habitate sofort abstirbt.
Zukünftige Forschungen müssen daher strenge Strategien zum Planetenschutz integrieren. Möglicherweise ließe sich die Hefe genetisch so programmieren, dass sie außerhalb der kontrollierten Habitate sofort abstirbt.
Wann wird das Konzept Realität?
Bis Hefe-Häuser auf dem Mars installiert werden, wird noch viel Zeit vergehen. Bisher existiert das Konzept nur unter Laborbedingungen auf der Erde und muss erst für den realen Einsatz skaliert werden.
Die Forscher müssen noch beweisen, dass die Hefe der echten Marsstrahlung standhält. Dennoch zeigt die im Journal Chem Circularity veröffentlichte Studie, wie unkonventionelle Ansätze klassische Ingenieursprobleme lösen könnten.
Die Forscher müssen noch beweisen, dass die Hefe der echten Marsstrahlung standhält. Dennoch zeigt die im Journal Chem Circularity veröffentlichte Studie, wie unkonventionelle Ansätze klassische Ingenieursprobleme lösen könnten.
Zusammenfassung
- Ein Baustoff aus Marsstaub, Gelatine und Hefe wurde in Hongkong entwickelt
- Genetisch veränderte Hefe bindet die Materialien durch spezielle Proteine
- Das per 3D-Druck gefertigte Material erreicht die Festigkeit von Beton
- Wegen der geringeren Schwerkraft wären mehrstöckige Bauten auf dem Mars möglich
- Nicht mehr benötigtes Material ließe sich später theoretisch recyceln
- Die porösen Bauten sind bislang weder luftdicht noch strahlungsresistent
- Fachleute warnen vor Kontamination des Mars mit irdischen Mikroorganismen
Siehe auch:
- Star Trek auf dem Mars: Curiosity-Rover entdeckt Sternenflotten-Logo
- NASA Mars-Sonde zeichnet plötzliches Stoppen des Solarwindes auf
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