‘นาซา’ ตั้งเป้าสร้างอาคารบน ‘ดวงจันทร์’ โดยใช้ ‘เชื้อราและฝุ่น’ เป็นวัสดุ

การเดินทางท่องอวกาศแต่ละครั้งมีค่าใช้จ่ายสูงและอันตรายมาก ตลอดการเดินทางนักบินอวกาศทุกคนจะต้องเอาชีวิตรอดจากรังสี แรงดัน และอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง รวมถึงอุกกาบาตขนาดเล็กที่คาดเดาไม่ได้ว่าจะพุ่งชนเมื่อไหร่ ถ้าจะส่งสิ่งของหนักครึ่งกิโลกรัมไปดวงจันทร์จะต้องเสียเงินประมาณ 1 ล้านดอลลาร์ ซึ่งแพงกว่าส่งไปดาวอังคารอีกด้วย

แม้จะรู้ว่าทุกอย่างมีความเสี่ยงและต้องใช้ทุนทรัพย์จำนวนมาก แต่ “นาซา” ก็ยังคงหาทางให้ผู้คนได้ออกไปท่องโลกอวกาศได้ง่ายขึ้น รวมถึงสร้างโครงสร้างพื้นฐานต่าง ๆ เพื่อรองรับกิจกรรมของมนุษย์ในอนาคต โดยในตอนนี้นาซากำลังริเริ่มใช้ “ก้อนเชื้อรา” เป็นวัสดุก่อสร้างอาคารบนดวงจันทร์

“คุณไม่สามารถใช้แผ่นไม้หรืออิฐสร้างสิ่งก่อสร้างนอกโลกได้ และการขนอาคารสำเร็จรูปไปดวงจันทร์ก็มีค่าใช้จ่ายสูงมาก” คริส เมาเรอร์ ผู้ก่อตั้ง Redhouse บริษัทสถาปัตยกรรมที่ร่วมมือกับนาซา เพื่อไขปริศนาการก่อสร้างนอกโลกนี้ กล่าว 

ด้วยทรัพยากรที่มีจำกัดทำให้นักวิทยาศาสตร์พยายามต้องสร้างสิ่งต่าง ๆ ด้วยสิ่งที่มีอยู่บนดาวที่รกร้าง ตามแผนการบริหารทรัพยากรบนดาวเคราะห์ หรือ ISRU (In-Situ Resource Utilization) และในตอนนี้บนดวงจันทร์ก็อาจจะใช้ได้แค่น้ำและเรโกไลต์ (ฝุ่นดวงจันทร์)

ปรากฏว่าทรัพยากรอันน้อยนิดเหล่านี้พอเพียงสำหรับการเพาะเลี้ยงเชื้อราบางชนิดได้ ซึ่งสามารถนำไปแปรรูปเป็นวัสดุก่อสร้างที่แข็งแกร่งกว่าคอนกรีต และใช้ประโยชน์เพิ่มเติมได้อีกมากมาย

ก้อนเชื้อราที่นาซาคิดค้น
เครดิตภาพ: นาซา

ความมหัศจรรย์ของไมโคเทเจอร์

“ไมโคเทเจอร์” (Mycotecture) เป็นการนำเชื้อรามาสร้างวัสดุก่อสร้างในอวกาศ กลายเป็นเทรนด์ที่กำลังได้รับความนิยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และถูกนำไปใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่งานศิลปะ การก่อสร้าง ไปจนถึงสร้างระบบ “ไบโอไซคลิง” (Biocycling) ระบบหมุนเวียนช่วยกำจัดและย่อยสลายขยะทางชีวภาพ

Redhouse บริษัทของเมาเรอร์ ได้ใช้เทคโนโลยีไมโคเทเจอร์ในแก้ปัญหาต่าง ๆ มาแล้วทั่วโลก เช่น ในนามิเบีย บริษัทได้ใช้ไมโคเทเจอร์ในการสร้างที่อยู่อาศัยสำหรับผู้ลี้ภัยจากปัญหาสภาพอากาศ พร้อมกับปลูกเห็ดที่กินได้ เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนอาหาร

ลินน์ ร็อธส์ไชลด์ นักดาราศาสตร์ชีววิทยาและหัวหน้าโครงการของนาซา ตระหนักถึงศักยภาพของไมโคเทเจอร์และเชื้อรา ว่าสามารถนำมาใช้ในงานด้านอวกาศได้ นับตั้งแต่นั้นมานาซาจึงทำการศึกษาโครงการนี้อย่างต่อเนื่อง

เทคโนโลยีเกี่ยวกับเชื้อราได้รับการสนับสนุนจากบุคคลสำคัญของนาซา เช่น จิม เฮด นักธรณีวิทยาผู้เคยฝึกนักบินอวกาศสำหรับโครงการสำรวจดวงจันทร์ของยานอพอลโล และเดวิด สก็อตต์ ผู้บัญชาการยานอพอลโล 15 และเป็นหนึ่งใน 12 คนที่เคยเดินบนดวงจันทร์

การทำก้อนอิฐเชื้อราของ Redhouse เริ่มจากการให้อาหารเชื้อราสายพันธุ์ต่าง ๆ ด้วยสารอินทรีย์จากพืชหรือขยะ จากนั้นจะนำวัสดุที่ได้จะไปเผาและอัดแน่นจนกลายเป็นอิฐที่ทนทานกว่าคอนกรีตและดีต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นแบบทวีคูณ แต่ความแข็งแกร่งไม่ใช่คุณสมบัติหลักที่ต้องการหากนำไปใช้บนดวงจันทร์

“ความแข็งแกร่งไม่ได้มีความสำคัญบนดวงจันทร์หรือดาวอังคาร เพราะแรงโน้มถ่วงมีน้อยกว่ามาก และแรงของอาคารจะพุ่งออกด้านนอก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุที่แข็งแรงที่มีกำลังรับแรงอัดมาก (compressive strength) แต่ต้องการวัสดุที่มีความทนแรงดึงสูง (tensile strength) ได้” เมาเรอร์อธิบาย

ดังนั้นจึงต้องหาทางเลี้ยงเชื้อราใหม่ โดยจะเพาะเชื้อราและสาหร่ายบนแม่พิมพ์ยางพองลม เพื่อให้พวกมันสามารถดูดน้ำและเรโกไลต์ที่อยู่ในน้ำแข็งใต้ผิวดวงจันทร์ได้ ซึ่งวิธีนี้จะทำให้เชื้อราไปเติบโตบนดวงจันทร์

เมื่อเติบโตเต็มที่แล้วอิฐเชื้อรานี้จะมีมวลประมาณ 90% ของอาคาร และเชื้อราจะใช้เวลาในการเติบโตประมาณ 30-60 วันถึงจะเสร็จสมบูรณ์ เท่ากับว่าเราได้วัสดุก่อสร้างอาคารจากบนดวงจันทร์เลย โดยไม่จำเป็นต้องขนวัสดุหนัก ๆ จากโลกไป ซึ่งช่วยนาซาประหยัดเงินได้หลายล้านล้านดอลลาร์

แม่พิมพ์ยางพองลมใช้เพาะเชื้อราและสาหร่ายบนดวงจันทร์
เครดิตภาพ: redhouse

 

นอกจากนี้ วัสดุจากเชื้อรายังมีประโยชน์อย่างเหลือเชื่อในการเป็นฉนวนป้องกันความเย็น ตลอดจนป้องกันอุกกาบาตขนาดเล็ก นอกจากนี้วัสดุเชื้อราที่มีความหนา 8 ซม. สามารถป้องกันรังสีร้ายแรงได้มากกว่า 99% ซึ่งดีกว่าเรโกไลต์ที่ต้องใช้ความหนา 3 เมตร ถึงจะป้องกันรังสีในระดับเดียวกันได้

ทั้งนี้มีการพิสูจน์แล้วว่าเมลานินในเห็ดมีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันเซลล์และดีเอ็นเอจากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอันตรายได้ อีกทั้งยังชะลอและกระจายรังสีอนุภาคได้ด้วย

อันตรายเหล่านี้เป็นเหตุผลหลักว่าทำไมสหรัฐถึงไม่ส่งนักบินอวกาศไปเยือนดวงจันทร์อีกเลย ตั้งแต่ยุค 70 เพราะการส่งมนุษย์ไปด้วยนั้นอันตรายเกินไป หากเจอลมสุริยะพัดเพียงครั้งเดียวอาจทำให้เกิดมะเร็งได้อย่างแน่นอน

“ในสมัยนั้น เราค่อนข้างหุนหันพลันแล่นเพราะเราต้องการเอาชนะโซเวียตเพื่อไปดวงจันทร์ แต่บรรดานักบินอวกาศกลับตกอยู่ในอันตรายตลอดเวลา” เมาเรอร์อธิบาย

ถึงการทดสอบบนโลกจะให้ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ แต่ก็ยังมีโอกาสที่เกิดเหตุไม่คาดคิดขึ้นได้เสมอในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของอวกาศ ร็อธส์ไชลด์ยอมรับว่าไม่มีใครรู้ว่าทุกอย่างจะเป็นไปตามที่คิดหรือไม่ โครงสร้างจะแข็งแรงเพียงพอหรือไม่ เชื้อราจะเติบโตได้ไหม จนกว่าจะมีการวางโครงสร้างบนดวงจันทร์ ซึ่งอย่างเร็วที่สุดก็ต้องใช้เวลาอย่างน้อย 10 ปี กว่าที่จะส่งโครงสร้างขึ้นสู่อวกาศ

ที่มา: Aljazeera, Arch Paper, NASA

รูปจำลองอาคารที่นาซาจะสร้างบนดวงจันทร์
เครดิตภาพ: redhouse