Űrbányászat: Út a Földön túli emberi települések felé

A BioRock kísérlet eredményei azt mutatják, hogy a baktériumok által támogatott bányászat végezhető a hely. A BioRock tanulmány sikerét követően jelenleg is folyik a BioAsteroid kísérlet. Ebben a tanulmányban baktériumokat és gombákat szaporítanak kisbolygó anyagon inkubátorban, mikrogravitációs körülmények között. hely állomáson a biofilm képződés, a biológiai kioldódás és más kémiai és biológiai változások, köztük a genetikai transzkripciós változások tanulmányozása céljából. Hely A biobányászat jelentős felfedezés, amely úgy tűnik, hogy nagy lehetőségeket rejt magában.

Emberi azon túli települések Föld on Hold vagy bolygók mint Mars in hely régóta a sci-fi témája. Az elmúlt két évtizedben azonban komoly gondolatok és kutatások zajlottak ezzel kapcsolatban. A tudományos közösség előtt álló egyik kulcskérdés az volt, hogyan szerezzék be az önfenntartó jelenlét megteremtéséhez szükséges anyagokat (például oxigént, vizet, építőanyagokat, beleértve a fémeket és ásványokat stb.) hely ⁽¹⁾.  

Biobányászat, azaz fémek kinyerése az ércekből ezen keresztül biokatalízis mikroorganizmusok, például baktériumok és archaeák használata a gyakorlatban már régóta létezik bolygó Föld. Jelenleg ezt a módszert réz-szulfidok kilúgozására és aranyércek előkezelésére használják, valamint fémek oxidált ércekből való kinyerésére és fémek hulladékokból történő kinyerésére. ⁽²⁾.   

Hatékonyan alkalmazható-e a biobányászat technikája mikrogravitációs körülmények között kültéren? hely ahhoz szükséges anyagok kinyerésére emberi települések? Segíthetnek-e a mikroorganizmusok fémeket és anyagokat kivonni aszteroida anyagok vagy kőzetek felhasználásával Hold or Mars? Mikroba-ásványi kölcsönhatások ismerete hely azért is fontosnak tartják, mert potenciálja a talajképződésben, a biokéreg kialakulásában zárt nyomás alatt terek, regolit (alapkőzet feletti szilárd anyagréteg) felhasználása és építőanyagok gyártása. Hely A biobányászati ​​kísérleteket pontosan ezen okok miatt tervezték, hogy megértsék a megváltozott gravitáció hatásait.  

Ebből a célból európai Hely Az Ügynökség a BioRock kísérletet az Internationalen végezte Hely Állomás (ISS) 2019-ben. A kísérletek célja a ritka,föld elemek bazaltkőzetből három gravitációs körülmény között, ti. mikrogravitáció, szimulált Mars gravitáció és szimulált Föld gravitáció. Három baktériumfaj, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilisés Cupriavidus metallidurans használták a tanulmányban. A tesztelt hipotézis az volt, haA különböző gravitációs eljárások befolyásolhatják a többhetes térben töltött időszak után elért végső sejtkoncentrációt''. Az eredmények azt sugallták, hogy a különböző gravitációs viszonyok nem gyakorolnak jelentős hatást a végső bakteriális sejtszámra, ami arra utal, hogy a fehérítési folyamat hatékonysága változatlan marad különböző gravitációs körülmények között. A BioRock kísérlet ezen eredményei azt mutatják, hogy a baktériumok által támogatott bányászat elvégezhető az űrben. Az űrben végzett biobányászat jelentős felfedezés, amely a jelek szerint nagy lehetőségeket rejt magában ^(3,4).  

A BioRock tanulmány sikerét követően jelenleg is folyik a BioAsteroid kísérlet. Ebben a tanulmányban baktériumokat és gombákat tenyésztenek kisbolygó anyagon az űrállomás mikrogravitációs körülmények között elhelyezett inkubátorában, hogy tanulmányozzák a biofilm képződést, a biológiai kioldódást és más kémiai és biológiai változásokat, beleértve a genetikai transzkripciós változásokat.⁽⁵⁾.  

Ezekkel a lépcsőkkel az emberiség minden bizonnyal halad előre emberi azon túli települések bolygó Föld.

***

Referenciák:

1. NASA 2007. Lunar Regolith Biomining Workshop jelentés. Elérhető online a címen https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biobányászat – biotechnológiák fémek ércekből és hulladékokból történő kinyerésére és visszanyerésére. A biotechnológia jelenlegi véleménye. 30. évfolyam, 2014. december, 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Az űrállomás biobányászati ​​kísérlete ritkaföldfém-kivonást mutat be mikrogravitációban és a Mars gravitációjában. Közzétéve: 10. november 2020. Természetközlemény 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A. és munkatársai 2020. Nincs hatása a mikrogravitációnak és a szimulált marsi gravitációnak a végső baktériumsejt-koncentrációkra a Nemzetközi Űrállomáson: Alkalmazások az űrbiológiai termeléshez. Frontiers in Microbiology., 14. október 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Az Egyesült Királyság Űrügynöksége 2020. Sajtóközlemény – A biobányászati ​​​​tanulmány feltárhatja a jövőbeli településeket más világokon. Közzétéve: 5. december 2020. Online elérhető a következő címen: https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***