Kosmoso biokasyba: žengimas link žmonių gyvenviečių už Žemės ribų

BioRock eksperimento išvados rodo, kad bakterijų palaikoma kasyba gali būti vykdoma erdvė. Po BioRock tyrimo sėkmės šiuo metu vyksta BioAsteroid eksperimentas. Šiame tyrime bakterijos ir grybai auginami ant asteroidinės medžiagos inkubatoriuje, esant mikrogravitacijos sąlygoms. erdvė stotis, siekiant ištirti bioplėvelės susidarymą, biologinį išplovimą ir kitus cheminius bei biologinius pokyčius, įskaitant genetinius transkripcijos pokyčius. erdvė biokasyba yra svarbus atradimas, kuris, atrodo, turi didelį potencialą ateityje.

Žmonių gyvenvietės už jos ribų Žemė on Mėnulis arba planetos kaip kovas in erdvė ilgą laiką buvo mokslinės fantastikos tema. Tačiau pastaruosius du dešimtmečius buvo rimtų minčių ir tiriama veikla. Vienas iš pagrindinių mokslo bendruomenei iškilusių klausimų buvo, kaip įsigyti medžiagų (pvz., deguonies, vandens, statybinių medžiagų, įskaitant metalus ir mineralus ir kt.), kurių reikia norint sukurti savarankišką buvimą šalyje. erdvė ⁽¹⁾.  

Biokasyba, ty metalų gavyba iš rūdų per biokatalizė Naudojant mikroorganizmus, tokius kaip bakterijos ir archėjos, praktikuojama ilgą laiką planeta Žemė. Šiuo metu šis metodas naudojamas vario sulfidams išplauti ir aukso rūdoms apdoroti, taip pat metalams išgauti iš oksiduotų rūdų ir išgauti metalus iš atliekų. ⁽²⁾.   

Ar biokasybos technika gali būti veiksmingai naudojama mikrogravitacijos sąlygomis išorėje erdvė išgauti reikalingas medžiagas žmogaus gyvenvietės? Ar mikroorganizmai gali padėti išgauti metalą ir medžiagas naudojant turimas asteroidines medžiagas ar uolienas Mėnulis or kovas? Žinios apie mikrobų ir mineralų sąveiką erdvė Taip pat laikomas svarbiu dėl savo potencialo dirvožemio formavimuisi, biokrustai formuotis uždarose slėginėse patalpose erdvės, regolito (kietosios medžiagos sluoksnio virš pamatinių uolienų) panaudojimas ir statybinių medžiagų gamyba. erdvė biokasybos eksperimentai buvo sukurti būtent dėl ​​šių priežasčių, siekiant suprasti pakitusios gravitacijos poveikį.  

Šiuo tikslu Europos erdvė Agentūra atliko „BioRock“ eksperimentą „International“. erdvė Stotis (TKS) 2019 m. Eksperimentai buvo skirti tirti retųžemė elementai iš bazaltinės uolienos trimis gravitacijos sąlygomis, ty. mikrogravitacija, imituojama kovas gravitacija ir imituojama Žemė gravitacija. Trys bakterijų rūšys, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilisir Cupriavidus metallidurans buvo naudojami tyrime. Išbandyta hipotezė buvo „jei“skirtingi gravitacijos režimai gali turėti įtakos galutinei ląstelių koncentracijai, pasiekiamai po kelių savaičių erdvėje''. Rezultatai rodo, kad skirtingos gravitacijos sąlygos neturi reikšmingo poveikio galutiniam bakterijų ląstelių skaičiui, o tai reiškia, kad balinimo proceso efektyvumas išlieka toks pat esant skirtingoms gravitacijos sąlygoms. Šie BioRock eksperimento išvados rodo, kad bakterijų palaikoma kasyba gali būti vykdoma erdvėje. Kosmoso biokasyba yra svarbus atradimas, kuris, atrodo, turi didelį potencialą ateityje ^(3,4).  

Po BioRock tyrimo sėkmės šiuo metu vyksta BioAsteroid eksperimentas. Šiame tyrime bakterijos ir grybai auginami ant asteroidinės medžiagos inkubatoriuje kosminės stoties mikrogravitacijos sąlygomis, siekiant ištirti bioplėvelės susidarymą, biologinį išplovimą ir kitus cheminius bei biologinius pokyčius, įskaitant genetinius transkripcijos pokyčius.⁽⁵⁾.  

Su šiais žingsniais žmonija tikrai žengia į priekį žmogaus gyvenvietės už jos ribų planeta Žemė.

***

Nuorodos:

1. NASA 2007. Mėnulio regolito biokasybos seminaro ataskaita. Galima internetu adresu https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biokasyba – biotechnologijos metalams iš rūdų ir atliekų išgauti ir išgauti. Dabartinė nuomonė apie biotechnologiją. 30 tomas, 2014 m. gruodžio mėn., 24-31 psl. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Kosminės stoties biogavybos eksperimentas demonstruoja retųjų žemių elementų išgavimą mikrogravitacijos ir Marso gravitacijos sąlygomis. Paskelbta: 10 m. lapkričio 2020 d. Gamtos komunikacija 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A. ir kt., 2020. Mikrogravitacijos ir imituojamos Marso gravitacijos poveikio galutinėms bakterijų ląstelių koncentracijoms Tarptautinėje kosminėje stotyje nėra: pritaikymai kosminei bioprodukcijai. Mikrobiologijos sienos, 14 m. spalio 2020 d. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. JK kosmoso agentūra, 2020 m.. Pranešimas spaudai – Biokasybos tyrimas gali atverti būsimas gyvenvietes kituose pasauliuose. Paskelbta 5 m. gruodžio 2020 d. Prieiga internete adresu https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***