Команда учёных представила инновационный подход к созданию лунных и марсианских баз внутри лавовых трубок и магматических трещин. Исследование, представленное на конференции Lunar and Planetary Science Conference (10–14 марта в Техасе), объединяет биоинженерные материалы, мягкую робототехнику и надувные конструкции, разработанные в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC).

Лавовые трубки, обнаруженные на Луне, Марсе и Меркурии, формировались во время древних извержений. Их диаметр достигает 1 км — в 100–1000 раз больше земных аналогов. Ещё один тип структур, «линейные трещины», образуется при остановке магмы у поверхности и может тянуться на километры при высоте до 250 метров. Такие полости обеспечивают естественную защиту от радиации, перепадов температур (-80°C на поверхности Луны против стабильных -20–30°C внутри трубок), микрометеоритов и пыли, снижая зависимость от ресурсоёмких технологий ISRU.

В отличие от методов вроде 3D-печати из реголита с вяжущими добавками («лунного бетона») или спекания грунта микроволнами, новая концепция предполагает «выращивание» конструкций на месте. Ключевой элемент — мицелий грибов, модифицированный для устойчивости к радиации.

«Наш подход позволяет заменить до 90% строительных материалов, которые иначе пришлось бы доставлять с Земли. Грибные композиты уже превосходят традиционные изоляторы по теплозащите и блокируют до 85% радиации», — пояснил Кристофер Маурер, главный архитектор и один из авторов исследования, представленного NASA.

Технология адаптирует метод ремонта труб CIPP, в котором гибкую оболочку вводят в повреждённый участок, надувают и закрепляют. Однако вместо смол здесь используют двухслойные надувные модули: внешний слой формирует каркас, а внутренний заполняют гидрогелем с грибным мицелием. После заморозки смесь превращается в гель, создавая прочный, лёгкий барьер против радиации и теплопотерь. Для укрепления структур также разрабатывают роботов, имитирующих рост грибных гиф — тонких нитевидных отростков, из которых состоит мицелий (тело гриба). Эти биовдохновлённые структуры способны проникать в узкие щели, как это делают корни грибов в почве, создавать опорные конструкции и расширяться в 250 раз за секунду, герметизируя трещины и предотвращая обрушения.

Среди рисков — засорение трубок реголитом и необходимость установки шлюзов в «световых люках» (обрушенных участках). Для этого предложено использовать саморазворачивающиеся модули, которые автоматически закрывают входы. Сейчас проект находится в III фазе NIAC: эксперименты с биоматериалами и роботами уже проводятся в земных условиях, имитирующих марсианские и лунные.

По оценкам авторов, первые автономные системы могут быть развёрнуты роботами на Луне к середине 2030-х, что станет этапом долгосрочных миссий программы «от Луны к Марсу». В перспективе эти технологии позволят создавать под поверхностью не только жилые модули, но и лаборатории с контролируемой биосферой, что крайне важно для колонизации других планет.