Людські амбіції щодо глибококосмічних досліджень потребують самодостатності. Покладатися на ресурси Землі стає непрактичним у міру того, як ми заглиблюємось у космос. Астероїди, особливо багаті платиновими металами, є потенційним рішенням: локалізований видобуток. Нещодавній експеримент на Міжнародній космічній станції (МКС) продемонстрував дивовижну здатність: гриби та бактерії можуть видобувати метали з матеріалу, що імітує астероїди, в умовах мікрогравітації, що відкриває перспективний шлях до сталого використання космічних ресурсів.
Проект BioAsteroid
Дослідники з Едінбургського університету під керівництвом професора Чарльза Кокелла провели проект BioAsteroid. Вони протестували “Sphingomonas desiccabilis” (бактерія) і “Penicillium simplicissimum” (гриб) на матеріалі L-хондриту, поширеному типі космічних порід. Метою було визначити, які елементи можуть бути вилучені біологічним шляхом і як мікроорганізми поводяться в унікальному космічному середовищі.
Цей експеримент важливий, оскільки він є одним із перших, у якому аналізується взаємодія мікроорганізмів з метеоритними матеріалами в умовах мікрогравітації. Як пояснює доктор Роза Сантомартіно з Корнельського університету та Університету Единбурга: «Ми хотіли, щоб підхід був адаптованим… але також і загальним, щоб підвищити його ефективність». Дослідники навмисно використовували два різні види, тому що вони витягують різні елементи.
Як працює Мікробна Екстракція
Ключ до цього лежить у карбонових кислотах. І гриби, і бактерії виробляють ці вуглецеві молекули, які можуть зв’язуватися з мінералами у породах, ефективно розчиняючи їх та вивільняючи метали. Експеримент стосувався не тільки того, які елементи були вилучені, але і того, як працює процес у космосі. Щоб зрозуміти це, команда провела метаболомний аналіз, вивчивши біомолекули, які виробляють мікроби в процесі екстракції.
Космос проти Землі: Що змінилося?
Астронавт Майкл Скотт Хопкінс провів експеримент на МКС, а дослідники паралельно провели дослідження на Землі для порівняння результатів. Аналіз 44 елементів показав, що мікробна екстракція була більш стабільною в космосі, ніж небіологічне вилуговування, ефективність якого знизилася в умовах мікрогравітації.
Зокрема, гриб продемонстрував підвищене виробництво карбонових кислот, що посилило вивільнення цінних металів, таких як паладій, платина та інші. Це критично важливо, оскільки передбачає, що біологічні процеси можуть перевершити традиційні методи в довгостроковій перспективі для певних елементів. Як зазначає доктор Алессандро Стирпе, команда виявила тонкі, але важливі відмінності у поведінці мікробів у космосі порівняно із Землею.
Наслідки для майбутнього видобутку в Космосі
Результати показують, що мікроби можуть підтримувати стабільні темпи екстракції незалежно від гравітації, що є значною перевагою для видобутку астероїдів. Для деяких металів мікробний процес не обов’язково покращує екстракцію, але забезпечує її стабільність навіть без земного тяжіння. Швидкість екстракції також варіюється в залежності від металу, що видобувається, і мікроба, що використовується.
Це дослідження, опубліковане в npj Microgravity, є важливим кроком на шляху розробки стійкого видобутку космічних ресурсів. Воно доводить, що біологічні системи можуть ефективно функціонувати в умовах мікрогравітації, пропонуючи потенційний шлях до незалежних космічних досліджень та використання ресурсів.
Можливість локального отримання металів у космосі більше не є лише теоретичною концепцією. Цей експеримент підтверджує її здійсненність та закладає основу для подальших досліджень щодо вдосконалення цих методів для майбутніх операцій з видобутку на астероїдах.
