Мікроскопічні організми можуть стати ключовим інструментом для видобутку цінних ресурсів з астероїдів, що значно спростить будівництво космічних поселень та забезпечення інших критичних потреб за межами Землі.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Завдяки унікальному експерименту, результати якого були нещодавно оприлюднені, дослідникам вдалося за допомогою бактерій та грибів вилучити дорогоцінні метали зі зразків астероїдної речовини в умовах мікрогравітації. Це заклало основу для розвитку концепції використання ресурсів на місці (ISRU), яка є фундаментальною для майбутнього освоєння космосу.
Оскільки транспортування вантажів із нашої планети є надзвичайно дорогим і технічно складним процесом, наявність на астероїдах води, водню, вуглецевих сполук, а також великої кількості металів та неметалів стає життєво необхідною для тривалого перебування людини у позаземному просторі.
Оскільки мікроорганізми природним чином співіснують із людьми, вони неминуче супроводжуватимуть нас у далеких експедиціях. Науковці вбачають у цьому можливість застосувати потенціал грибів та бактерій для отримання сировини, потрібної у промисловості, фармакології та системах життєзабезпечення поза межами Землі.
У межах проєкту BioAsteroid експерти вивчали здатність живих організмів витягувати різноманітні хімічні елементи з подрібненого астероїдного субстрату за різних рівнів гравітації. Для дослідів обрали бактерію Sphingomonas desiccabilis та гриб Penicillium simplicissimum, оскільки вони виділяють карбонові кислоти, здатні розчиняти мінерали в гірських породах. Тестування проводили як з окремими штамами, так і з їхнім симбіозом, порівнюючи результати на Землі та на борту Міжнародної космічної станції.
Паралельно вчені застосовували абіотичний метод екстракції, використовуючи розчин без біологічних компонентів, щоб оцінити ефективність мікробіологічного підходу. Отримані дані вказують на те, що мікроби демонструють кращі результати у вимиванні певних компонентів порівняно з хімічними методами. Зокрема, йдеться про метали платинової групи, такі як рутеній, паладій та платина, що мають величезне значення для електроніки, медицини та промислового виробництва.
Загалом грибкові культури показали вищу продуктивність у сфері біомайнінгу, ніж бактерії, що особливо помітно в умовах невагомості. Хоча бактеріальне вилучення паладію не досягло рівня абіотичних показників, у космосі цей процес прискорився у 13,6 раза. Також бактерії виявили високу спорідненість до фосфору – елемента, що є незамінним як для індустріальних циклів, так і для підтримки життя.
Проте результати експерименту не є однозначними. Вимивання деяких елементів у мікрогравітації сповільнюється порівняно з земними умовами. Наприклад, мідь ефективніше видобувається без залучення живих організмів, що натякує на необхідність комбінованого підходу. Провідна авторка дослідження Роза Сантомартіно з Корнелльського університету підкреслює, що на фінальний результат впливає величезна кількість факторів: від конкретного виду мікроорганізмів до специфічних умов у космосі та обраної методології. Крім того, аналіз продуктів метаболізму показав, що життєдіяльність мікробів призводить до появи цікавих сполук, зокрема фармацевтичних інгредієнтів та сировини для виробництва пластику. Це відкриває перспективи створення біопластику безпосередньо у космосі.
Попередні наукові роботи також підтверджують, що мікроби здатні виробляти антибіотики та специфічні поліефіри, які можуть бути використані для облаштування футуристичних космічних станцій. Такі відкриття є надзвичайно важливими не лише для орбітальних операцій, а й для майбутніх десантів на інші планети.
Технології, випробувані на астероїдах, можуть бути адаптовані для обробки реголіту – пилу та каміння, що вкривають поверхні Місяця чи Марса. Ба більше, цей досвід може стати корисним і для Землі, сприяючи вдосконаленню методів переробки відходів та управління ресурсами. Історія знає чимало прикладів, коли космічні розробки ставали частиною побуту, як-от спеціальні лінзи для окулярів чи піна з ефектом пам’яті. Тому цілком імовірно, що перші кроки людства у промисловому освоєнні астероїдів будуть зроблені не масивними машинами, а невидимими арміями мікроскопічних помічників.
Читайте також:
- Новий гігант серед телескопів: Обсерваторія В. Рубін вже відкрила 11 тисяч астероїдів
- Вчені виявили у зразку астероїда Рюгу повний набір нуклеобаз: Що це може означати