Человеческие амбиции в отношении глубококосмических исследований требуют самодостаточности. Полагаться на ресурсы Земли становится непрактичным по мере того, как мы углубляемся в космос. Астероиды, особенно богатые платиновыми металлами, представляют собой потенциальное решение: локализованную добычу. Недавний эксперимент на Международной космической станции (МКС) продемонстрировал удивительную способность: грибы и бактерии могут извлекать металлы из материала, имитирующего астероиды, в условиях микрогравитации, что открывает перспективный путь к устойчивому использованию космических ресурсов.
Проект BioAsteroid
Исследователи из Университета Эдинбурга под руководством профессора Чарльза Кокелла провели проект BioAsteroid. Они протестировали Sphingomonas desiccabilis (бактерия) и Penicillium simplicissimum (гриб) на материале L-хондрита, распространенном типе космических пород. Целью было определить, какие элементы могут быть извлечены биологическим путем и как микроорганизмы ведут себя в уникальной космической среде.
Этот эксперимент важен, поскольку он является одним из первых, в котором анализируется взаимодействие микроорганизмов с метеоритными материалами в условиях микрогравитации. Как объясняет доктор Роза Сантомартино из Корнельского университета и Университета Эдинбурга: «Мы хотели, чтобы подход был адаптированным… но также и общим, чтобы повысить его эффективность». Исследователи намеренно использовали два разных вида, потому что они извлекают разные элементы.
Как Работает Микробная Экстракция
Ключ к этому процессу лежит в карбоновых кислотах. И грибы, и бактерии производят эти углеродные молекулы, которые могут связываться с минералами в породах, эффективно растворяя их и высвобождая металлы. Эксперимент касался не только того, какие элементы были извлечены, но и того, как работает процесс в космосе. Чтобы понять это, команда провела метаболомный анализ, изучив биомолекулы, производимые микробами в процессе экстракции.
Космос против Земли: Что Изменилось?
Астронавт Майкл Скотт Хопкинс провел эксперимент на МКС, а исследователи параллельно провели исследование на Земле для сравнения результатов. Анализ 44 элементов показал, что микробная экстракция была более стабильной в космосе, чем небиологическое выщелачивание, эффективность которого снизилась в условиях микрогравитации.
В частности, гриб продемонстрировал повышенное производство карбоновых кислот, что усилило высвобождение ценных металлов, таких как палладий, платина и другие. Это критически важно, поскольку предполагает, что биологические процессы могут превзойти традиционные методы в долгосрочной перспективе для определенных элементов. Как отмечает доктор Алессандро Стирпе, команда выявила тонкие, но важные различия в поведении микробов в космосе по сравнению с Землей.
Последствия для Будущей Добычи в Космосе
Результаты показывают, что микробы могут поддерживать стабильные темпы экстракции независимо от гравитации, что является значительным преимуществом для добычи на астероидах. Для некоторых металлов микробный процесс не обязательно улучшает экстракцию, но обеспечивает ее стабильность даже без земного притяжения. Скорость экстракции также варьируется в зависимости от извлекаемого металла и используемого микроба.
Это исследование, опубликованное в npj Microgravity, является важным шагом на пути к разработке устойчивой добычи космических ресурсов. Оно доказывает, что биологические системы могут эффективно функционировать в условиях микрогравитации, предлагая потенциальный путь к независимым космическим исследованиям и использованию ресурсов.
Возможность локального получения металлов в космосе больше не является только теоретической концепцией. Этот эксперимент подтверждает ее осуществимость и закладывает основу для дальнейших исследований по совершенствованию этих методов для будущих операций по добыче на астероидах.
