Как NASA превратит ядовитый марсианский лёд в питьевую воду с помощью бактерий

Представьте, что вы — марсианский колонист, и нашли лёд. Ура, вода! Но нет: эта вода — ядовита. NASA как раз ломает голову над тем, как превратить эти токсичные запасы в источник жизни, а не смерти.

На Марсе даже лёд может быть опасным. Но наука придумывает, как его обезвредить.

Помните старые приключенческие романы, где герой в пустыне находит оазис, а вода в нём оказывается отравленной? Создаётся впечатление, что авторы этих книг предвидели марсианские реалии. Именно в такую ситуацию попадут первые астронавты на Красной планете.

Что не так с марсианской водой?

Всему виной — перхлораты. Это особые молекулы с ионом ClO₄, которые на Земле большая редкость: наша влажная, насыщенная кислородом среда быстро их разрушает. Марс же — идеальный консервант для этой гадости. Миллиарды лет почву бомбардировали ультрафиолет и космические лучи, а нехватка кислорода и воды позволила перхлоратам накопиться в гигантских количествах. Они буквально пропитали грунт и проникли в подлёдные резервуары.

Как NASA превратит ядовитый марсианский лёд в питьевую воду с помощью бактерий

Эта проблема — настоящий камень преткновения для NASA и других космических агентств. Перхлораты не только чрезвычайно едкие, но и коварны: они могут искажать результаты научных экспериментов, создавая ложные сигналы о потенциальной жизни.

Для людей они — чистое зло. Вода с перхлоратами непригодна для питья, для полива растений и даже для производства ракетного топлива. Технически, их можно отфильтровать с помощью систем обратного осмоса или ионного обмена. Но эти методы требуют громоздкого оборудования, тонны энергии и дополнительной воды для подготовки. Не слишком практично для далёкой колонии, не правда ли?

Бактерии-спасатели: гениальный план NASA

Решение может прийти из области синтетической биологии. Учёные предлагают использовать так называемую регенеративную систему восстановления перхлоратов. Если проще — они хотят создать специальных генетически модифицированных бактерий, которые будут… питаться ядом.

Эти микроскопические утилизаторы смогут разлагать перхлораты на безопасные кислород и хлорид. Идея не совсем нова: подобные бактерии существуют и на Земле. Но отправлять земные штаммы на другую планету — риск биозагрязнения. Поэтому исследователи планируют взять только ключевые гены, ответственные за эту реакцию, и встроить их в проверенную и «разрешённую» для космических полётов бактерию Bacillus subtilis.

Управлять этим биологическим конвейером будут с помощью особых молекулярных переключателей — промоторов. Такой подход не только масштабируем, но и элегантен: токсины не накапливаются в фильтрах, а уничтожаются на месте, превращаясь в полезные вещества. Что может быть эффективнее природы, направленной в нужное русло?