Polish
German
Arabic
Azerbaijani
Chinese (Traditional)
English
Esperanto
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
SpanishMogą pomóc w górnictwie kosmicznym ... bakteriom
W kosmosie można znaleźć bogate złoża rzadkich minerałów, takich jak występujący w śladowych ilościach na naszej planecie izotop helu Hel-3, który jest wydajnym paliwem dla przyszłych misji kosmicznych, ale także 
może być wydajnym źródłem energii. Ale w skałach kosmicznych są inne surowce: platyna i wolfram, iryd, osm, pallad, ren, rod i ruten. Lód w kosmosie może być również ważnym elementem ewentualnych misji kolonizacyjnych.
Wydobycie minerałów ze skał latających w kosmosie nie będzie łatwe. Nie będzie też tanie, ale bogactwo tamtejsze powinno pozwolić firmom, które zdecydują się zainwestować w górnictwo kosmiczne, na refinansowanie poniesionych wydatków. W Układzie Słonecznym krąży ponad 500 asteroid, każda o wartości ponad 100 bilionów dolarów. Należy zaznaczyć, że są to tylko te, które zostały przebadane przez ludzi, przynajmniej przez krótki czas, bo może być ich znacznie więcej.
Źródło obrazu: Pixabay
Górnictwo kosmiczne
Ustanowienie stałej obecności człowieka w przestrzeni kosmicznej wymaga pozyskania niezbędnych zasobów na miejscu. Wysyłanie materiałów z Ziemi może mieć sens dopiero na początku projektu, z czasem staje się zbyt kosztowne. Nawet przy najtańszej opcji, rakiecie Falcon Heavy SpaceX, kilogram ładunku kosztuje około 1500 USD.
W środowiskach kosmicznych, takich jak asteroidy, księżyc i Mars, wydobycie materiału będzie miało zasadnicze znaczenie dla budowy obiektów dla ludzi. Chociaż asteroidy i księżyc stanowią obfite źródło wielu potrzebnych metali, to jednak powstaje
Pytanie: Jak można je zdobyć w tak odmiennym środowisku? Bakterie mogą się przydać.
Bakterie mogą pomóc w wydobyciu
Eksperymenty na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej pokazały, że bakterie mogą zwiększyć efektywność górnictwa kosmicznego o ponad 400 procent i zapewnić znacznie łatwiejszy dostęp do materiałów takich jak magnez, żelazo i metale ziem rzadkich, które są szeroko stosowane w elektronice.
Na ziemi bakterie odgrywają bardzo ważną rolę w pozyskiwaniu minerałów. Są zaangażowani w naturalne wietrzenie i rozkład skał oraz uwalniają zawarte w nich minerały. Ta umiejętność została wykorzystana do wspierania górnictwa przez ludzi. Biomining ma wiele zalet. Na przykład może pomóc zmniejszyć zależność od cyjanku przy wydobywaniu złota. Bakterie mogą również pomóc w odkażaniu zanieczyszczonej gleby.
- Mikroorganizmy są bardzo wszechstronne i mogą być wykorzystywane w wielu różnych procesach kosmicznych "- powiedziała Rosa Santomartino z Uniwersytetu w Edynburgu w Wielkiej Brytanii. - Wydobycie surowców jest potencjalnie jednym z nich" - dodała.
Eksperymenty na ISS
Naukowcy od dawna zastanawiali się, co zrobić, aby górnictwo kosmiczne stało się realną opcją. Twoja uwaga została zwrócona na bakterie. Międzynarodowy zespół opracował małe urządzenie wielkości pudełka zapałek, które miało służyć jako pole testowe do produkcji biogazu. 18 takich reaktorów biogazowych, jak nazywali je naukowcy, zostało wysłanych na ISS w lipcu 2019 r. W celu przeprowadzenia eksperymentów na niskiej orbicie wokół Ziemi w warunkach mikrograwitacji.
Naukowcy umieścili kawałek bazaltu - rodzaj skały wulkanicznej, którą można znaleźć w dużych ilościach na Księżycu - w każdym z reaktorów. Te kawałki bazaltu zanurzono w roztworach trzech różnych typów bakterii - Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis i Cupriavidus metallidurans - na trzy tygodnie. Naukowcy chcieli sprawdzić, czy biogaz, który jest z powodzeniem wykorzystywany na Ziemi, może być również wykorzystywany w kosmosie.
Na pokładzie ISS reaktory biogazowe zostały podzielone na trzy grupy. Jeden został umieszczony w wirówce symulującej grawitację Ziemi, drugi trafił również do wirówki symulującej grawitację na Marsie (około 30 procent ziemskiej grawitacji), a trzeci pozostawał w warunkach mikrograwitacji. Jako punkt odniesienia zastosowano roztwór kontrolny bez bakterii.
Czy grawitacja nie ma znaczenia?
Wyniki eksperymentów, które ukazały się w czasopiśmie Nature Communications, pokazują, że mikrograwitacja, ale także symulowana grawitacja, zarówno ziemska, jak i marsjańska, nie zmieniła konkretnie pracy bakterii. U B. subtilis i C. metallidurans ekstrakcja minerałów ziem rzadkich nie różniła się znacząco od roztworu kontrolnego. Ale roztwór S. desiccabilis wyekstrahował z bazaltu znacznie więcej minerałów ziem rzadkich niż roztwór kontrolny we wszystkich trzech warunkach grawitacyjnych na ISS. Bakterie te pozyskiwały cer i neodym z wydajnością podobną do tej na ziemi. W tym miejscu należy dodać, że metody biogazowe są czterokrotnie wydajniejsze niż techniki niebiologiczne.
Wykazano już wcześniej, że mikrograwitacja wpływa na procesy mikrobiologiczne, więc podobieństwo między stężeniami minerałów uzyskanymi we wszystkich trzech warunkach grawitacji było nieco zaskoczeniem. Jednak zespół odkrył, że wszystkie trzy bakterie osiągnęły podobne stężenia we wszystkich trzech warunkach grawitacji, prawdopodobnie dlatego, że miały wystarczającą ilość składników odżywczych.
Naukowcy doszli do wniosku, że przy wystarczającej ilości składników odżywczych produkcja biogazu jest możliwa w różnych warunkach grawitacyjnych. - Nasze eksperymenty potwierdzają naukową i technologiczną wykonalność wspomaganej biologicznie ekstrakcji pierwiastków w Układzie Słonecznym ”- powiedział astrobiolog Charles Cockell z Uniwersytetu w Edynburgu.
Chociaż obecnie wydobywanie surowców w kosmosie i sprowadzanie ich na Ziemię nie jest opłacalne ekonomicznie, wydobycie biologiczne może wspierać samowystarczalną ludzką obecność w kosmosie.