Biowydobywanie kosmosu: zbliżanie się do ludzkich osiedli poza Ziemią

Wyniki eksperymentu BioRock wskazują, że wydobycie wspomagane bakteriami może być prowadzone w przestrzeń. Po sukcesie badania BioRock obecnie trwa eksperyment BioAsteroid. W tym badaniu bakterie i grzyby hoduje się na materiale asteroidowym w inkubatorze w warunkach mikrograwitacji przestrzeń stacja do badań powstawania biofilmu, bioługowania i innych zmian chemicznych i biologicznych, w tym genetycznych zmian transkrypcyjnych. Typ przestrzeni Biomining to ważne odkrycie, które wydaje się mieć ogromny potencjał w przyszłości.

Człowiek osady dalej ziemia on Księżyc lub planet lubić marzec in przestrzeń od dawna są tematem science fiction. Jednak poważne przemyślenia i badania w tym kierunku trwały przez ostatnie dwie dekady. Jedno z kluczowych pytań stojących przed społecznością naukową dotyczyło sposobu pozyskiwania materiałów (takich jak tlen, woda, materiały budowlane, w tym metale i minerały itp.) niezbędnych do zapewnienia samowystarczalnej obecności w środowisku naturalnym. przestrzeń ⁽¹⁾.  

Biomining, czyli wydobywanie metali z rud poprzez biokataliza wykorzystywanie mikroorganizmów, takich jak bakterie i archeony, jest w praktyce stosowane od dawna planeta ziemia. Obecnie metodą tą stosuje się ługowanie siarczków miedzi i obróbkę wstępną rud złota, a także ekstrakcję metali z rud utlenionych i odzysk metali z odpadów ⁽²⁾.   

Czy technikę biominingu można efektywnie stosować w warunkach mikrograwitacji na zewnątrz? przestrzeń wydobyć potrzebne materiały człowiek osady? Czy mikroorganizmy mogą pomóc w wydobywaniu metalu i materiałów przy użyciu materiałów asteroidalnych lub skał dostępnych na stronie Księżyc or marzec? Znajomość interakcji drobnoustroje-minerały w przestrzeń jest również uważany za ważny ze względu na jego potencjał w tworzeniu gleby, tworzeniu się biokorupy w zamkniętych pod ciśnieniem obowiązuje, wykorzystanie regolitu (warstwa stałego materiału na podłożu skalnym) i produkcja materiałów budowlanych. Typ przestrzeni eksperymenty z biominingiem zaprojektowano właśnie z tych powodów, aby zrozumieć skutki zmienionej grawitacji.  

W tym celu europejskim Typ przestrzeni Agencja przeprowadziła eksperyment BioRock na Międzynarodówce Typ przestrzeni Stacja (ISS) w 2019 r. Celem eksperymentów było zbadanie bioługowania rzadkichZiemia pierwiastki ze skał bazaltowych w trzech warunkach grawitacyjnych, tj. mikrograwitacja, symulowana marzec grawitacyjne i symulowane ziemia powaga. Trzy gatunki bakterii, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis, Cupriavidus metallidurans zostały wykorzystane w badaniu. Testowana hipoteza brzmiała, czy ”różne schematy grawitacji mogą wpływać na końcowe stężenia komórek osiągane po wielotygodniowym okresie w kosmosie''. Wyniki sugerują brak znaczącego wpływu różnych warunków grawitacyjnych na końcową liczbę komórek bakteryjnych, co sugeruje, że skuteczność procesu wybielania pozostaje taka sama w różnych warunkach grawitacyjnych. Te odkrycia eksperymentu BioRock wskazują, że wydobycie wspomagane przez bakterie może być prowadzone w kosmosie. Biomining kosmiczny to znaczące odkrycie, które wydaje się mieć ogromny potencjał w przyszłości ^(3,4).  

Po sukcesie badania BioRock, eksperyment BioAsteroid jest obecnie w toku. W tym badaniu bakterie i grzyby hoduje się na materiale asteroidowym w inkubatorze w warunkach mikrograwitacji stacji kosmicznej w celu zbadania tworzenia biofilmu, bioługowania i innych zmian chemicznych i biologicznych, w tym genetycznych zmian transkrypcyjnych⁽⁵⁾.  

Dzięki tym stopniom ludzkość z pewnością posuwa się naprzód człowiek osady dalej planeta ziemia.

***

Referencje:

1. NASA 2007. Raport z warsztatów Lunar Regolith Biomining. Dostępne online pod adresem https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biomining — biotechnologie do ekstrakcji i odzyskiwania metali z rud i materiałów odpadowych. Aktualna opinia w biotechnologii. Tom 30, grudzień 2014, strony 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Eksperyment biominowania na stacji kosmicznej demonstruje ekstrakcję pierwiastków ziem rzadkich w mikrograwitacji i grawitacji Marsa. Opublikowano: 10 listopada 2020 r. Komunikat o naturze 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A. i wsp. 2020. Brak wpływu mikrograwitacji i symulowanej grawitacji Marsa na końcowe stężenia komórek bakteryjnych na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej: Zastosowania w kosmicznej bioprodukcji. Frontiers in Microbiology., 14 października 2020 r. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Brytyjska Agencja Kosmiczna 2020. Komunikat prasowy – Badanie biominowe może odblokować przyszłe osady na innych światach. Opublikowano 5 grudnia 2020 r. Dostępne online pod adresem https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***