Касмічны біямайнінг: рухаемся да чалавечых паселішчаў за межамі Зямлі

Вынікі эксперыменту BioRock паказваюць, што майнинг з падтрымкай бактэрый можна праводзіць у прастору. Пасля поспеху даследавання BioRock зараз праводзіцца эксперымент BioAsteroid. У гэтым даследаванні бактэрыі і грыбы вырошчваюцца на астэроідным матэрыяле ў інкубатары ва ўмовах мікрагравітацыі прастору станцыя для вывучэння адукацыі біяплёнкі, біявымывання і іншых хімічных і біялагічных змяненняў, уключаючы генетычныя змены транскрыпцыі. Прастора біяздабыча - гэта значнае адкрыццё, якое, здаецца, мае вялікі патэнцыял у будучыні.

Чалавек паселішчы за мяжой Зямля on месяц або на планеты як Сакавік in прастору даўно сталі тэмай навуковай фантастыкі. Тым не менш, сур'ёзныя думкі і даследчая дзейнасць на гэты конт вядуцца ў апошнія два дзесяцігоддзі. Адным з ключавых пытанняў, якія стаяць перад навуковай супольнасцю, было тое, як атрымаць матэрыялы (напрыклад, кісларод, ваду, будаўнічыя матэрыялы, уключаючы металы і мінералы і г.д.), неабходныя для стварэння самаакупнай прысутнасці ў прастору ⁽¹⁾.  

Biomining г.зн. здабыча металаў з руд праз біякаталіз выкарыстанне такіх мікраарганізмаў, як бактэрыі і археі, на практыцы ўжо даўно планета Зямля. У цяперашні час гэты метад выкарыстоўваецца для вылугавання сульфідаў медзі і папярэдняй апрацоўкі залатых руд, а таксама для здабывання металаў з акісленых руд і для аднаўлення металаў з адходаў ⁽²⁾.   

Ці можна эфектыўна выкарыстоўваць тэхніку биомайнинга ва ўмовах мікрагравітацыі ў знешнім прастору здабываць матэрыялы, неабходныя для чалавек паселішчы? Ці могуць мікраарганізмы дапамагчы здабываць метал і матэрыялы, выкарыстоўваючы астэроідныя матэрыялы або горныя пароды, даступныя на месяц or Сакавік? Веданне ўзаемадзеяння мікробаў і мінералаў у прастору таксама лічыцца важным з-за яго патэнцыялу ў фарміраванні глебы, фарміраванні биокорки ў закрытых памяшканнях пад ціскам прасторы, выкарыстанне рэгаліту (слая цвёрдага матэрыялу над карэннымі пародамі) і вытворчасць будаўнічых матэрыялаў. Прастора Эксперыменты па біяздабычы былі распрацаваны менавіта па гэтых прычынах, каб зразумець эфекты змены гравітацыі.  

З гэтай мэтай еўрап Прастора Агенцтва праводзіла эксперымент BioRock на Міжнародным Прастора Станцыя (МКС) у 2019 г. Эксперыменты былі прызначаны для вывучэння біявымывання рэдкіхзямля элементаў з базальтавых парод у трох умовах гравітацыі, а менавіта. мікрагравітацыя, змадэляваная Сакавік гравітацыі і змадэляваныя Зямля гравітацыя. Тры віды бактэрый, Sphingomonas desiccabilis, Сенечная палачка, і Cupriavidus metallidurans былі выкарыстаны ў даследаванні. Гіпотэза была праверана, калі "розныя рэжымы цяжару могуць паўплываць на канчатковую канцэнтрацыю клетак, дасягнутую пасля шматтыднёвага перыяду ў космасе''. Вынікі сведчаць аб адсутнасці істотнага ўплыву розных умоў цяжару на канчатковы лік бактэрыяльных клетак, што азначае, што эфектыўнасць працэсу адбельвання застаецца аднолькавай пры розных умовах цяжару. Гэтыя высновы эксперыменту BioRock паказваюць, што бактэрыяльны майнинг можа ажыццяўляцца ў космасе. Касмічны біямайнінг - гэта значнае адкрыццё, якое, здаецца, мае вялікі патэнцыял у будучыні ^(3,4).  

Пасля поспеху даследавання BioRock цяпер праводзіцца эксперымент BioAsteroid. У гэтым даследаванні бактэрыі і грыбы вырошчваюцца на астэроідным матэрыяле ў інкубатары ва ўмовах мікрагравітацыі касмічнай станцыі для вывучэння адукацыі біяплёнкі, біявылугавання і іншых хімічных і біялагічных змен, уключаючы генетычныя змены транскрыпцыі.⁽⁵⁾.  

З дапамогай гэтых прыступак чалавецтва несумненна рухаецца наперад чалавек паселішчы за мяжой планета Зямля.

***

Спасылкі:

1. NASA 2007. Справаздача семінара па біяздабычы месяцовага рэгаліту. Даступны ў Інтэрнэце па адрасе https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Біяздабыча — біятэхналогіі для здабывання і аднаўлення металаў з руд і адходаў. Сучаснае меркаванне ў галіне біятэхналогіі. Том 30, снежань 2014 г., старонкі 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Эксперымент па біяздабычы касмічнай станцыі дэманструе здабычу рэдказямельных элементаў у мікрагравітацыі і гравітацыі Марса. Апублікавана: 10 лістапада 2020 г. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Сантамарціна Р., Вааен А. і інш. 2020. Няма ўплыву мікрагравітацыі і мадэляванай гравітацыі Марса на канчатковыя канцэнтрацыі бактэрыяльных клетак на Міжнароднай касмічнай станцыі: прымяненне для касмічнай біявытворчасці. Frontiers in Microbiology., 14 кастрычніка 2020 г. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Касмічнае агенцтва Вялікабрытаніі 2020. Прэс-рэліз. Даследаванне па біямайнінгу можа адкрыць будучыя паселішчы ў іншых светах. Апублікавана 5 снежня 2020 г. Даступна ў Інтэрнэце па адрасе https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***