PARA peneliti dari Hong Kong University of Science and Technology mengembangkan inovasi metode pencetakan tiga dimensi (3D) untuk membangun tempat tinggal manusia di Mars. Uniknya, struktur bangunan ini memanfaatkan bahan utama berupa ragi yang direkayasa secara genetis, gelatin, serta tanah atau regolit khas Planet Merah.
Membangun hunian di Mars menyajikan tantangan ekstrem bagi para astronaut. Lingkungan di sana merupakan ruang hampa udara, dipenuhi radiasi mematikan, serta memiliki suhu rata-rata yang sangat dingin hingga mencapai minus 55 derajat Celsius. Selain itu, membawa bahan bangunan konvensional dari Bumi membutuhkan biaya dan energi yang sangat besar.
Inspirasi penggunaan metode ini berawal dari proses pengeringan beku (freeze-drying) yang biasa digunakan pada preservasi makanan.
“Inspirasi saya datang dari buah-buahan yang dikeringkan secara beku menjadi lebih keras,” ujar Jishen Qiu, profesor associate bidang teknik sipil yang merupakan salah satu penulis penelitian tersebut.
“Suhu dan tekanan yang sangat rendah di Mars menciptakan kondisi yang mirip dengan pengeringan beku. Jadi saya bertanya pada diri sendiri apakah kita bisa memanfaatkan hal tersebut dan membuat beberapa material,” tambahnya.
Dalam eksperimennya, para peneliti menggabungkan pasir simulasi tanah Mars dengan bahan pengikat khusus. Bahan pengikat ini terbuat dari kombinasi gelatin babi dan mikroba ragi (Saccharomyces cerevisiae) yang telah dimodifikasi secara genetis. Mikroba ragi tersebut dirancang untuk menghasilkan protein perekat yang mirip dengan perekat alami kerang saat menempel pada batu di laut.
Ketika adonan material dikeluarkan melalui nosel printer 3D pada kondisi lingkungan Mars yang dingin dan bertekanan rendah, kandungan air di dalamnya langsung membeku dan menyublim menjadi uap. Proses ini menghasilkan material berpori yang ringan namun sangat kokoh.
Dalam pengujian laboratorium, struktur kubah kecil berukuran tinggi 4,5 sentimeter yang dicetak mampu mencapai kekuatan tekan hingga 12 megapaskal. Angka ini setara dengan kekuatan beton kelas rendah di Bumi.
“Ini sebenarnya cukup kuat untuk membangun bangunan satu atau dua lantai di Bumi yang gravitasinya tiga kali lipat dari Mars,” kata Jishen Qiu.
“Jadi, Anda mungkin dapat dengan mudah membangun bangunan bertingkat di Mars dengan material ini,” tegasnya.
Pendekatan berbasis biologis ini menawarkan keunggulan besar karena hanya membutuhkan sedikit energi jika dibandingkan dengan metode peleburan batuan Mars yang membutuhkan suhu sangat tinggi. Selain itu, material ini dapat didaur ulang secara berkelanjutan di masa depan.
“Selama ada satu ragi yang masih hidup, Anda dapat menumbuhkannya kembali,” ujar Qiu.
Meski demikian, para peneliti mengakui bahwa struktur berpori ini belum bisa menjadi hunian utuh yang mandiri. Rumah di Mars nantinya tetap memerlukan lapisan pelindung tambahan untuk menahan tekanan udara, menahan panas, dan memblokir radiasi berbahaya. Kendati begitu, penggunaan material biologis ini dinilai menjadi langkah efisien untuk mengurangi beban logistik dari Bumi. (Space/Z-2)