РЕКЛАМА

Космическо биоминиране: Стъпка към човешки селища отвъд Земята

НАУКИАСТРОНОМИЯ И КОСМИЧЕСКИ НАУКИКосмическо биоминиране: Стъпка към човешки селища отвъд Земята

Резултатите от експеримента BioRock показват, че бактериално поддържано копаене може да се извършва в пространството. След успеха на проучването BioRock, експериментът BioAsteroid в момента е в ход. В това изследване бактериите и гъбите се отглеждат върху астероиден материал в инкубатор в условия на микрогравитация на космическата станция, за да се изследва образуването на биофилм, биоизлугването и други химични и биологични промени, включително генетичните промени в транскрипцията. Космическият биодобив е важно откритие, което изглежда има голям потенциал занапред.

Човешките селища отвъд Земята на Луната или на планети като Марс в космоса отдавна са тема на научната фантастика. Въпреки това през последните две десетилетия се развиват сериозни мисли и изследователски дейности в тази насока. Един от ключовите въпроси пред научната общност беше как да придобие материалите (като кислород, вода, строителни материали, включително метали и минерали и т.н.), необходими за установяване на самоподдържащо се присъствие в космоса (1).  

Биодобив, т.е. извличане на метали от руди чрез био-катализа използването на микроорганизми като бактерии и археи е на практика дълго време на планетата Земя. Понастоящем този метод се използва за извличане на медни сулфиди и предварителна обработка на златни руди, както и за извличане на метали от окислени руди и за възстановяване на метали от отпадъци (2).   

Може ли техниката на биодобив да се използва ефективно при условия на микрогравитация в космическото пространство за извличане на материали, необходими за човешките селища? Могат ли микроорганизмите да помогнат за извличане на метал и материали с помощта на астероидни материали или скали, налични на Луната или март? Познаването на взаимодействията между микроби и минерали в пространството също се счита за важно поради неговия потенциал за образуване на почва, образуване на биокора в затворени пространства под налягане, използване на реголит (слой от твърд материал върху скали) и производство на строителни материали. Експериментите за космическо биоминиране са проектирани точно по тези причини, за да се разберат ефектите от променената гравитация.  

За тази цел Европейската космическа агенция проведе експеримента BioRock на Международната космическа станция (МКС) през 2019 г. Експериментите бяха предназначени да изследват биоизлугването на редкоземни елементи от базалтова скала в три гравитационни условия, а именно. микрогравитация, симулирана гравитация на Марс и симулирана гравитация на Земята. Три бактериални вида, Sphingomonas desiccabilis, Бацилус субтилис, и Cupriavidus metallidurans са използвани в изследването. Тестваната хипотеза беше, ако "различните гравитационни режими могат да повлияят на крайните клетъчни концентрации, постигнати след многоседмичен период в космоса''. Резултатите не предполагат значителен ефект от различни условия на гравитация върху крайния брой бактериални клетки, което предполага, че ефикасността на процеса на избелване остава същата при различни гравитационни условия. Тези констатации от експеримента BioRock показват, че бактериално поддържано копаене може да се извършва в пространството. Космическият биодобив е важно откритие, което изглежда има голям потенциал занапред (3,4).  

След успеха на проучването BioRock, експериментът BioAsteroid в момента е в ход. В това проучване бактерии и гъбички се отглеждат върху астероиден материал в инкубатор в условия на микрогравитация на космическата станция, за да се изследва образуването на биофилм, биоизлугването и други химични и биологични промени, включително генетичните промени в транскрипцията(5).  

С тези стъпала човечеството със сигурност върви напред към човешки селища отвъд планетата Земя.

***

Литература:

  1. НАСА 2007. Доклад от семинара за биоминиране на лунен реголит. Предлага се онлайн на https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  
  1. Johnson DB., 2014. Биодобив — биотехнологии за извличане и извличане на метали от руди и отпадъчни материали. Текущо мнение в областта на биотехнологиите. Том 30, декември 2014 г., стр. 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  
  1. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020 г. Експериментът за биоминиране на космическа станция демонстрира извличане на редкоземни елементи в микрогравитацията и гравитацията на Марс. Публикувано: 10 ноември 2020 г. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 
  1. Santomartino R., Waajen A., et al 2020. Без ефект на микрогравитацията и симулираната гравитация на Марс върху крайните концентрации на бактериални клетки на Международната космическа станция: приложения за космическо биопроизводство. Граници в микробиологията., 14 октомври 2020 г. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  
  1. Космическа агенция на Обединеното кралство 2020. Съобщение за пресата – Проучването на биодобива може да отключи бъдещи селища в други светове. Публикувано на 5 декември 2020 г. Предлага се онлайн на адрес https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

*** 

Умеш Прасад
Умеш Прасадhttps://www.UmeshPrasad.org
Главен редактор, Scientific European

Абонирай се за нашия бюлетин

Да се ​​актуализира с всички най-нови новини, оферти и специални съобщения.

- Реклама -

Най-популярни статии

Най-горещата температура от 130°F (54.4C), записана в Калифорния, САЩ

Долината на смъртта, Калифорния регистрира висока температура от 130°F (54.4C))...

Нов подход за „пренасочване“ на съществуващи лекарства за COVID-19

Комбинация от биологичен и изчислителен подход за изследване...
- Реклама -
99,805Феновекато
69,906последователиСледвай ни
6,333последователиСледвай ни
31АбонатиЗапиши се