DIgital Tхромать Tанк (DTT)

Они могут помочь в космической добыче ... бактерий

В космосе вы можете найти богатые залежи редких минералов, таких как изотоп гелия Hel-3, который в незначительных количествах встречается на нашей планете и который является эффективным топливом для будущих космических миссий, но также может быть эффективным источником энергии. Но в космических породах есть и другое сырье: платина и вольфрам, иридий, осмий, палладий, рений, родий и рутений. Лед в космосе также может быть важным элементом для возможных миссий по колонизации.

Добывать минералы из летающих в космосе горных пород будет непросто. Это тоже будет недешево, но богатство должно позволить компаниям, решившим инвестировать в космическую добычу, рефинансировать понесенные ими расходы. Более 500 астероидов, каждый стоимостью более 100 триллионов долларов, циркулируют в космосе Солнечной системы. Следует отметить, что это только те, которые исследовались людьми хотя бы в течение короткого времени, потому что их может быть намного больше.

Источник изображения: Pixabay


Космическая добыча

Обеспечение постоянного присутствия человека в космосе требует поиска необходимых ресурсов на местном уровне. Отправка материалов с Земли может иметь смысл только в начале проекта, со временем это становится слишком дорого. Даже с самым дешевым вариантом - ракетой SpaceX Falcon Heavy - килограмм груза стоит около 1500 долларов.

В космических средах, таких как астероиды, Луна и Марс, добыча материалов будет иметь жизненно важное значение при строительстве объектов для людей. Хотя астероиды и Луна являются обильными источниками многих металлов, которые, безусловно, необходимы, возникает
Вопрос: как их можно получить в такой другой среде? Бактерии могут пригодиться.



Бактерии могут помочь в добыче полезных ископаемых

Эксперименты на Международной космической станции показали, что бактерии могут повысить эффективность космической добычи полезных ископаемых более чем на 400 процентов и обеспечить гораздо более легкий доступ к таким материалам, как магний, железо и редкоземельные металлы, которые широко используются в электронике.

На Земле бактерии играют очень важную роль в добыче полезных ископаемых. Они участвуют в естественном выветривании и разложении горных пород и высвобождают содержащиеся в них минералы. Эта способность использовалась людьми для поддержки добычи полезных ископаемых. Биодобыча имеет много преимуществ. Например, это может помочь снизить зависимость от цианида при добыче золота. Бактерии также могут способствовать обеззараживанию загрязненной почвы.
«Микроорганизмы очень универсальны и могут использоваться для самых разных процессов в космосе», - сказала Роза Сантомартино из Эдинбургского университета в Великобритании. - Добыча сырья потенциально является одним из них », - добавила она.

Эксперименты на МКС

Ученые давно задаются вопросом, что сделать, чтобы разработка космических объектов стала жизнеспособной. Ваше внимание привлекли бактерии. Международная группа разработчиков разработала небольшое устройство размером со спичечный коробок, которое должно было служить испытательным полигоном для производства биогаза. 18 таких биогазовых реакторов, как их назвали ученые, были отправлены на МКС в июле 2019 года для проведения экспериментов на низкой орбите вокруг Земли в условиях микрогравитации.
Исследователи поместили кусок базальта - вулканической породы, которая в больших количествах встречается на Луне - в каждый из реакторов. Эти базальтовые кусочки были погружены в растворы трех разных типов бактерий - Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis и Cupriavidus Metallidurans - на три недели. Ученые хотели проверить, можно ли использовать биогаз, который успешно используется на Земле, в космосе.

На борту МКС биогазовые реакторы были разделены на три группы. Один был помещен в центрифугу, имитирующую гравитацию Земли, второй также был помещен в центрифугу, имитирующую гравитацию на Марсе (около 30 процентов гравитации Земли), а третий оставался в условиях микрогравитации. Контрольный раствор без бактерий использовали как точку отсчета.

Не имеет значения гравитация?

Результаты экспериментов, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что микрогравитация, а также имитируемая гравитация, как земная, так и марсианская, не влияли конкретно на работу бактерий. У B. subtilis и C. Metallidurans экстракция редкоземельных минералов существенно не отличалась от контрольного раствора. Но раствор S. desiccabilis извлек из базальта намного больше редкоземельных минералов, чем контрольный раствор, во всех трех гравитационных условиях на МКС. Эти бактерии приобрели церий и неодим с урожаем, аналогичным земному. К этому следует добавить, что биогазовые методы в четыре раза эффективнее небиологических.

Ранее было показано, что микрогравитация влияет на микробиологические процессы, поэтому сходство между концентрациями минералов, полученными при всех трех условиях гравитации, стало немного неожиданностью. Однако команда обнаружила, что все три бактерии достигли одинаковых концентраций во всех трех условиях гравитации, вероятно, потому, что у них было достаточно питательных веществ.
Исследователи пришли к выводу, что при достаточном количестве питательных веществ производство биогаза возможно при различных условиях силы тяжести. «Наши эксперименты подтверждают научную и технологическую осуществимость биологически поддерживаемого извлечения элементов в солнечной системе», - сказал астробиолог Чарльз Кокелл из Эдинбургского университета.

Хотя в настоящее время экономически нецелесообразно добывать сырье в космосе и доставлять его на Землю, биологическая добыча может поддержать самоподдерживающееся присутствие человека в космосе.