Biominarea spațială: în drum spre așezările umane dincolo de Pământ

Descoperirile experimentului BioRock indică faptul că exploatarea cu suport bacterian poate fi efectuată în spaţiu. După succesul studiului BioRock, experimentul BioAsteroid este în prezent în curs de desfășurare. În acest studiu, bacteriile și ciupercile sunt crescute pe material asteroidian într-un incubator în condiții de microgravitație a spaţiu stație pentru a studia formarea biofilmului, biolixiviarea și alte modificări chimice și biologice, inclusiv modificările transcripționale genetice. Spaţiu biominingul este o descoperire semnificativă care pare să aibă un mare potențial în viitor.

Uman aşezări dincolo Pământ on Lună sau planete ca martie in spaţiu au fost de multă vreme tema science fiction-ului. Cu toate acestea, gânduri serioase și activități de cercetare în acest sens au fost în desfășurare în ultimele două decenii. Una dintre întrebările-cheie în fața comunității științifice a fost cum să achiziționeze materialele (cum ar fi oxigenul, apa, materialele de construcție, inclusiv metalele și mineralele etc.) necesare pentru a stabili o prezență autonomă în spaţiu ⁽¹⁾.  

Biominerea, adică extragerea metalelor din minereuri prin bio-cataliza utilizarea microorganismelor precum bacteriile și arheile este în practică de mult timp planetă Pământ. În prezent, această metodă este utilizată pentru a leviga sulfurile de cupru și a pretratării minereurilor de aur și, de asemenea, pentru a extrage metale din minereurile oxidate și pentru a recupera metale din deșeuri. ⁽²⁾.   

Poate fi utilizată eficient tehnica de biominerie în condiții de microgravitație în exterior? spaţiu pentru a extrage materialele necesare pt uman așezări? Microorganismele pot ajuta la extragerea metalului și a materialelor folosind materiale de asteroizi sau roci disponibile pe Lună or martie? Cunoașterea interacțiunilor microbi-minerale în spaţiu este considerat important și datorită potențialului său în formarea solului, formarea de biocruste în condiții închise sub presiune spații, utilizarea regolitului (stratul de material solid peste roci de bază) și producerea de materiale de construcție. Spaţiu experimentele de biominerie au fost concepute exact din aceste motive pentru a înțelege efectele gravitației modificate.  

În acest scop, european Spaţiu Agenția a efectuat experimentul BioRock pe International Spaţiu (ISS) în 2019. Experimentele au fost concepute pentru a studia biolexivareaPământ elemente din rocă bazaltică în trei condiții gravitaționale și anume. microgravitație, simulată martie gravitația și simulat Pământ gravitatie. Trei specii bacteriene, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis, și Cupriavidus metallidurans au fost utilizate în studiu. Ipoteza testată a fost dacă ”diferite regimuri gravitaționale pot influența concentrațiile finale de celule atinse după o perioadă de mai multe săptămâni în spațiu''. Rezultatele au sugerat că nu există un efect semnificativ al diferitelor condiții de gravitație asupra numărului final de celule bacteriene, ceea ce implică faptul că eficacitatea procesului de albire rămâne aceeași în diferite condiții de gravitație. Aceste descoperiri ale experimentului BioRock indică faptul că exploatarea cu suport bacterian poate fi efectuată în spațiu. Biominarea spațială este o descoperire semnificativă care pare să aibă un potențial mare în viitor ^(3,4).  

După succesul studiului BioRock, experimentul BioAsteroid este în prezent în curs de desfășurare. În acest studiu, bacteriile și ciupercile sunt crescute pe material asteroidian într-un incubator în condiții de microgravitație a stației spațiale pentru a studia formarea biofilmului, bioleaching și alte modificări chimice și biologice, inclusiv modificările transcripționale genetice.⁽⁵⁾.  

Cu aceste pietre de treaptă, umanitatea se îndreaptă cu siguranță spre uman aşezări dincolo planetă Pământ.

***

Referinte:

1. NASA 2007. Raportul atelierului de biominări ale regolitului lunar. Disponibil online la https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biomining — biotehnologii pentru extragerea și recuperarea metalelor din minereuri și materiale reziduale. Opinie actuală în biotehnologie. Volumul 30, decembrie 2014, paginile 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. și colab., 2020. Experimentul de biomining al stației spațiale demonstrează extracția elementelor de pământ rare în microgravitație și gravitația lui Marte. Publicat: 10 noiembrie 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al 2020. Niciun efect al microgravitației și al gravitației Marte simulate asupra concentrațiilor finale de celule bacteriene pe Stația Spațială Internațională: Aplicații la bioproducția spațială. Frontiers in Microbiology., 14 octombrie 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Agenția Spațială din Marea Britanie 2020. Comunicat de presă – Studiul de biomining ar putea debloca viitoare așezări pe alte lumi. Publicat 5 decembrie 2020. Disponibil online la https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***