衝撃的な新研究によると、宇宙飛行士の血液を火星の土壌と混ぜると、耐久性のあるコンクリートのような物質が生成できるという。驚くべきことに、他の人間の体液もこのバイオ複合材料をさらに強固にすることが示された。
火星に到着する最初の入植者たちは住居や作業スペースを建設する必要があるが、赤い惑星には金物店や資材供給業者がそれほど多くあるわけではない。
理想的には、植民者は火星に存在する資源、例えばレゴリス（土）、岩石、そして水などを利用できるはずです。水は希少で入手が困難です。問題は、これらの現地資源が魔法のように組み合わさって、実用的な建設資材を生み出すわけではないことです。
もちろん、たくさんのレンガを火星に送るという選択肢もありますが、それは途方もなく高額な費用がかかります。レンガ1個を火星に運ぶだけでも200万ドル以上かかると推定されていますが、まあ、そんなのはあり得ないでしょう。
Materials Today Bio誌に掲載された新たな研究が、この状況を救う鍵となるかもしれない。マンチェスター大学の化学者ナイジェル・スクルトン氏と共同執筆したこの研究によると、コンクリートのような物質を生産するために必要な資源は、入植者たち自身、つまり血、汗、涙、そして尿という形で直接得られる可能性があるという。
「科学者たちは火星の表面にコンクリートのような物質を生成するための実現可能な技術の開発に取り組んできたが、その答えが私たちの体内にあるかもしれないとは、これまで一度も考えたことがなかった」とマンチェスター大学のアレッド・ロバーツ氏は声明で述べた。
研究者たちは試験において、血漿中によく見られるタンパク質であるヒト血清アルブミン（HSA）が、火星や月の模擬レゴリスと混合することで結合剤として機能することを実証した。「アストロクリート」と彼らが呼ぶこの物質は、コンクリートと同等、場合によってはそれ以上の強度を持つことが証明された。
このアイデアは、全くの偶然に生まれたものではありません。動物の血液やその他の動物の部位は、歴史的にバインダーや接着剤などの建築材料の製造に使用されてきたからです。例えば、古代ローマ人はコンクリートの製造に動物の血液を使用していました。研究者たちは、血液の変性、つまり凝固のプロセスがアストロクリートの接着力に関係しているのではないかと推測しています。
試験では、血液ベースのバインダーはコンクリートのような物質を生成し、圧縮強度は25メガパスカル（MPa）に達しました。これは通常のコンクリートに匹敵します。その後、尿、汗、涙に含まれる生物学的老廃物である尿素を添加した試験では、圧縮強度がさらに300%向上しました。HSAと尿素の最適な組み合わせでは、圧縮強度が40MPaに達し、これは通常のコンクリートよりもかなり強力です。重要なのは、研究チームがこれらの試験を火星のレゴリスを模擬したもので行ったことです。実際のレゴリスは、必ずしもこのように反応しない可能性があります。
科学者たちは、アストロクリートを土嚢の充填材や熱溶融レンガの製造に使用できる骨材として提案しています。必要な量のHSAを得るために、乗組員は週2回の献血を行う必要があります。論文によると、6人の入植者が2年間のミッションに参加すれば、高強度版アストロクリートを1,100ポンド（500kg）製造できるとのことです。乗組員全員が血液と尿を寄付すれば、コロニーは2年間で利用可能な住居を2倍にするのに十分な資材を確保でき、将来の新入生を迎える準備が整います。
研究によると、AstroCreteの利点は、「他の提案されているバインダー材料とは異なり、HSAの製造にはバイオリアクターや合成ポリマー／樹脂製造装置といった追加の合成技術を必要としないことです。バイオリアクターや合成ポリマー／樹脂製造装置は、火星ミッションの質量（ひいては費用）を増加させ、エネルギー、水、作業負荷の需要を増加させ、部品の故障のリスクも高めます」。さらに、研究チームはこのバイオ複合材料が3Dプリント可能であることを実証しました。
関連する余談ですが、研究チームは現場の人体資源として、爪、髪の毛、死んだ皮膚細胞、粘液、排泄物なども検討しました。排泄物に関しては、凍結した排泄物からナイフを作ることは不可能であることを示す過去の研究（この研究で研究を行った科学者たちはイグ・ノーベル賞を受賞しました）を引用しました。火星の気温は華氏マイナス81度（摂氏マイナス63度）まで下がることがあるため、スクラットン氏らは「凍結または乾燥した排泄物をベースにした道具」というアイデアを検討しました。しかし、研究者たちは論文の中で、「健康と安全上の懸念から、本研究では人糞をベースにした（地球外レゴリスのバイオコンポジット）を調査することはできませんでした」と述べています。残念なことです。しかし、将来の実験としては良いアイデアかもしれません。
新しい論文は非常に素晴らしいものですが、科学者たちはまだ、このプロセスを実際の火星のレゴリスで実証し、そのプロセスとバイオ複合材料が火星の環境下で機能することを示す必要があります。さらに、乗組員から定期的に血液を採取することが安全であることを示す必要があります。今後数年のうちに、火星で建築資材を製造するための新しい技術が開発されれば、この恐ろしいアイデアは時代遅れになるかもしれません。
さらに：科学者らは、放射線の危険性があるため、火星へのミッションは4年を超えてはならないと述べている。
