وتقدر وكالة الفضاء الأمريكية أن يكلف نقل 30 طنا من الميثان والأكسجين السائل لتشغيل صواريخ العودة، نحو 8 مليارات دولار.

ولذلك، اقترح الباحثون في معهد جورجيا للتكنولوجيا طريقة تستخدم الموارد الطبيعية الموجودة على سطح المريخ لزراعة البكتيريا، والتي يمكن تحويلها إلى وقود.

ويريد الفريق بناء مفاعلات حيوية ضوئية عملاقة على المريخ تستخدم ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون لإنتاج البكتيريا الزرقاء من أجل صنع السكريات.

وستقوم بكتيريا "الإشكيرية القولونية" ( E. coli) المصممة هندسيا، والتي ستُشحن من الأرض، بتحويل تلك السكريات إلى دافع خاص بالمريخ للصواريخ وأجهزة الدفع الأخرى.

ولا تؤدي هذه الطريقة إلى خفض التكاليف بشكل كبير فحسب، بل يقول الباحثون إن العملية الجديدة ستولد 44 طنا من الأكسجين النظيف الذي يمكن أن يدعم الاستعمار البشري للكوكب الأحمر.

ويشار إلى أن المركب العضوي المسمى 2,3-butanediol ليس مجرد مفهوم، بل إنه يستخدم على الأرض لصنع بوليمرات لإنتاج المطاط.

وقالت وينتينغ صن، الأستاذة المساعدة في مدرسة دانيال غوغنهايم لهندسة الفضاء، في بيان: "إن 2،3-butanediol موجود منذ فترة طويلة، لكننا لم نفكر أبدا في استخدامه كوقود دافع. وبعد التحليل والدراسة التجريبية الأولية، أدركنا أنه مرشح جيد بالفعل".

وتوضح الورقة البحثية، التي نُشرت في مجلة Nature Communications، أن المفاعلات الضوئية ستتألف من أربع وحدات، بما في ذلك منطقة نمو البكتيريا الزرقاء التي تستخدم التمثيل الضوئي (وهي عملية تتطلب كلا من ثاني أكسيد الكربون وضوء الشمس).

وسيحتوي مفاعل منفصل على إنزيمات تقوم بتقسيم البكتيريا الزرقاء إلى سكريات، والتي سيتم تغذيتها إلى "الإشريكية القولونية" لإنتاج دافع الصواريخ.

ووجد فريق البحث أن إستراتيجية " استخدام الموارد في الموقع- الحيوية" (bio-ISRU) تستخدم طاقة أقل بنسبة 32%، على الرغم من أنها تزن ثلاثة أضعاف، من الخيار الحالي لشحن الميثان من الأرض وإنتاج الأكسجين عبر التحفيز الكيميائي.

وقالت باميلا بيرالتا يحيى، مؤلفة الدراسة المشاركة، والأستاذة المشاركة في كلية الكيمياء والكيمياء الحيوية، في بيان: "تحتاج إلى طاقة أقل بكثير للانطلاق على سطح المريخ، ما أعطانا المرونة للنظر في أمور مختلفة، والمواد الكيميائية غير المصممة لإطلاق الصواريخ على الأرض".

وتابعت: "بدأنا في التفكير في طرق للاستفادة من الجاذبية المنخفضة للكوكب ونقص الأكسجين لإنشاء حلول غير مناسبة لعمليات الإطلاق على الأرض".

يذكر أن الجدول الزمني لوكالة ناسا للوقت الذي تخطط فيه لإرسال بشر إلى المريخ  تغير على مر السنين، حيث تعتمد المهام بشكل كبير على إعادة الرواد إلى القمر أولا. ومع ذلك، تشير آخر الأخبار إلى أن عام 2037 قد يكون العام الذي ستطأ فيه الأقدام البشرية سطح الكوكب الأحمر.