Уже сейчас ученые задумываются о том, из чего и как участники первых марсианских миссий будут изготавливать необходимые им вещи – кислород, воду, строительные материалы и многое другое. Один из вариантов – собирать углекислый газ марсианской атмосферы (которая на 95,32 % состоит из СО2) и превращать его в универсальные кирпичики для синтеза органических соединений.

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли разработали биореактор, который может делать это с высокой эффективностью, используя смесь бактерий и массив нанопроволок.

Биореактор работает по тому же принципу, что и естественный процесс фотосинтеза у растений, в ходе которого они с помощью солнечного света превращают СО2 в сахара, необходимые для производства энергии. В биореакторе также используется вода и бактерии Sporomusa ovata, помещенные в массив нанопроволоки для стимуляции процесса.

Эти кремниевые нанопроволоки толщиной в одну сотую человеческого волоса действуют, как солнечный коллектор. Поглощая свет, генерируя электроны и «скармливая» их живущим среди них бактериям, нанопроволоки запускают химический процесс, который позволяет бактериям превращать углекислый газ и воду в ацетат и кислород.

На Марсе молекулы ацетата можно использовать в качестве строительных блоков для производства органических молекул – основы будущего топлива, пластмасс или лекарств. При этом выделяемый кислород может быть использован для поддержания искусственной атмосферы на уровне 21 %, что соответствует параметрам Земли.