4 月 7 日消息，建设月球基地一直是人类太空探索的重要目标之一。如何利用月球本地资源降低成本是关键问题。近期，印度科学研究所（IISc）有一项新研究。这项研究为月球基地建设带来了新希望。该研究基于月壤模拟物实验。提出了利用细菌修复月球砖块裂缝的方法。
据 IT 之家所知，月球表面存在一层由松散的尘土和岩石构成的物质，这被称作月壤。因为真正的月壤样本数量极少且十分珍贵，所以科学家们一般会使用月壤模拟物来开展实验。在此之前，IISc 的研究人员已经找到了一种办法，借助一种叫芽孢杆菌（Sporosarcina pasteurii）的地球土壤细菌，把月壤模拟物制作成砖块。这种细菌能够把自身产生的代谢废物尿素和钙转变为碳酸钙晶体。当它与从瓜尔豆中提取出来的瓜尔胶相混合之后，这些晶体可以把月壤颗粒黏合在一起，从而形成砖块。
该团队接着尝试用烧结的方式制造月球砖块。他们把月壤模拟物与聚乙烯醇（一种可溶性聚合物）进行混合，然后在高温炉里加热到极高的温度。通过这种烧结方式形成的砖块，看上去比由细菌制成的砖块更加坚固。
在月球上，环境条件很恶劣。月球砖块处于太空真空中，要承受极端的温度变化。月球日间最高温度能到 121 摄氏度，夜间最低温度能到零下 133 摄氏度，这种极大的温差会给砖块带来极大的热应力。而且，砖块还会遭受到微流星体和宇宙射线的轰击。
IISc 机械工程系的 Koushik Viswanathan 指出：月球表面的温度变化较为剧烈，这种情况会在一定时间内产生明显影响。烧结砖块具有脆性，一旦出现裂缝并且裂缝开始扩展，整个结构就可能迅速崩塌。所以，在月球基地建成之前，能够有效地修复砖块裂缝是非常重要的。
于是，Viswanathan 及其同事重新考虑利用芽孢杆菌的想法。这次他们不是用芽孢杆菌来制造砖块，而是制造一种密封剂，这种密封剂用于填补砖块上的裂缝和孔洞。研究人员对烧结后的月壤模拟物砖块进行了多种损坏处理，包括打孔、制造 V 形缺口以及半圆形缺口等。这些损坏情况都有可能是由结构疲劳所引起的。他们把一种浆料倒在砖块上，这种浆料是由芽孢杆菌、瓜尔胶和月壤模拟物混合而成的。过了几天，浆料渗入砖块，从而填补了裂缝和孔洞。
细菌起到了两个作用：其一，生成了碳酸钙，能够有效地填充裂缝；其二，产生了生物聚合物，让混合物与砖块紧密地结合在一起，这样就使得砖块重新变得坚固了。研究团队察觉到，这种方式能够使砖块恢复 28%至 54%的原始抗压强度，不过还没有完全恢复到原本的强度。
IISc 的 Aloke Kumar 称：我们起初对细菌能否与烧结砖块结合并不确定。但后来发现，细菌不但能够固化浆料，而且还能很好地附着在其他材料上。然而，在实验室里做到这一点是一回事，而在月球上恶劣的条件下做到则是另一回事。
Kumar 指出，一个关键问题在于这些细菌在地外环境里的行为。其一，它们的特性是否会发生改变？其二，它们是否会停止产生碳酸钙？目前，这些问题依然未知。为了对这些问题予以回答，该团队提议在即将于 2026 年开展的印度首次载人航天任务——“加加尼亚安”任务中，把芽孢杆菌样本送入太空。Viswanathan 称：“就我们所了解的情况而言，这将会是首次开展这样的细菌实验。”
这项研究在 3 月 27 日被发表在了《空间技术前沿》杂志上。
