月球砖块裂缝有救了-印度科学家用细菌探索修复新法

人类探索太空的征途上，月球基地的建设始终占据重要位置。然而，如何在保证效率的同时降低成本，特别是利用月球本地资源，一直是科学家们面临的难题。近期，印度科学研究所（IISc）的一项突破性研究，为月球基地的建设提供了新的思路。

月壤，作为月球表面的主要覆盖物，一直是科学家们研究的重点。由于真正的月壤样本稀缺，IISc的研究团队采用了月壤模拟物进行实验。他们发现，一种名为芽孢杆菌（Sporosarcina pasteurii）的地球土壤细菌，在与瓜尔胶混合后，能够将月壤模拟物转化为坚固的砖块。这种细菌通过代谢产生的尿素和钙，可以转化为碳酸钙晶体，这些晶体能够将月壤颗粒紧密结合在一起。

为了进一步探索月球砖块的制造方法，研究团队尝试了烧结技术。他们将月壤模拟物与聚乙烯醇混合后，在高温下烧结，形成了看似更加坚固的砖块。然而，月球上极端的温度变化，以及微流星体和宇宙射线的轰击，对砖块的耐久性提出了严峻挑战。

IISc机械工程系的Koushik Viswanathan指出，月球表面的温度变化剧烈，烧结砖块虽然坚固，但一旦产生裂缝并扩展，整个结构可能会迅速崩塌。因此，找到一种有效的裂缝修复方法，对于月球基地的建设至关重要。

于是，研究团队重新回到了芽孢杆菌的利用上，但这次他们不是用它来制造砖块，而是制造一种用于填补砖块裂缝和孔洞的密封剂。他们将烧结后的月壤模拟物砖块进行多种损坏处理，然后在其上涂抹一种由芽孢杆菌、瓜尔胶和月壤模拟物混合而成的浆料。经过几天的时间，浆料会渗入砖块并填补裂缝和孔洞。

细菌在这一过程中发挥了两个关键作用：一是通过生成碳酸钙来填充裂缝；二是产生生物聚合物，使混合物与砖块紧密结合，恢复其坚固性。实验结果表明，这种方法可以恢复砖块28%至54%的原始抗压强度，虽然还未完全达到原始水平，但已经是一个显著的进步。

IISc的Aloke Kumar表示，他们最初并不确定细菌是否能与烧结砖块结合，但实验结果显示，细菌不仅能够固化浆料，还能很好地附着在其他材料上。然而，实验室的成功并不等同于月球上的成功。Kumar指出，一个关键问题是这些细菌在地外环境中的行为是否会发生改变。

为了解答这一问题，IISc的研究团队计划在印度即将于2026年实施的首次载人航天任务——“加加尼亚安”中，将芽孢杆菌样本送入太空进行实验。据Viswanathan介绍，这将是首次在太空中进行此类细菌实验，对于推动月球基地建设具有重要意义。