Biominimi i Hapësirës: Duke u drejtuar drejt vendbanimeve njerëzore përtej tokës

Gjetjet e eksperimentit BioRock tregojnë se minierat e mbështetura nga bakteret mund të kryhen në hapësirë. Pas suksesit të studimit BioRock, eksperimenti i BioAsteroid është aktualisht duke u zhvilluar. Në këtë studim, bakteret dhe kërpudhat po rriten në material asteroidal në një inkubator nën kushtet e mikrogravitetit të hapësirë stacion për të studiuar formimin e biofilmit, bioleaching dhe ndryshime të tjera kimike dhe biologjike duke përfshirë ndryshimet gjenetike transkriptuese. Hapësirë biominimi është një zbulim i rëndësishëm që duket se ka një potencial të madh në të ardhmen.

Njerëzor vendbanimet përtej Tokë on Hënë ose planetet si Mars in hapësirë kanë qenë prej kohësh tema e fantashkencës. Megjithatë, në dy dekadat e fundit kanë qenë në zhvillim e sipër mendime serioze dhe aktivitete kërkimore për këtë. Një nga pyetjet kryesore përpara komunitetit shkencor ka qenë se si të përftohen materialet (si oksigjeni, uji, materialet e ndërtimit duke përfshirë metalet dhe mineralet etj.) të nevojshme për të krijuar një prani të vetë-qëndrueshme në hapësirë ⁽¹⁾.  

Biomining dmth, nxjerrjen e metaleve nga xeheroret përmes biokataliza përdorimi i mikroorganizmave si bakteret dhe arkeat është në praktikë për një kohë të gjatë planet Tokë. Aktualisht, kjo metodë përdoret për të shpëlarë sulfidet e bakrit dhe për para-trajtimin e xeheve të arit, si dhe për nxjerrjen e metaleve nga xeherorët e oksiduar dhe për të rikuperuar metalet nga mbetjet. ⁽²⁾.   

A mund të përdoret teknika e biominimit në mënyrë efektive në kushtet e mikrogravitetit në pjesën e jashtme hapësirë për të nxjerrë materialet e nevojshme për njerëzor vendbanimet? A mund të ndihmojnë mikroorganizmat në nxjerrjen e metaleve dhe materialeve duke përdorur materiale asteroide ose shkëmbinj të disponueshëm Hënë or Mars? Njohuri për ndërveprimet mikrob-minerale në hapësirë konsiderohet gjithashtu i rëndësishëm për shkak të potencialit të tij në formimin e tokës, formimin e biokrusteve në presion të mbyllur hapësira, përdorimi i regolitit (shtresa e materialit të ngurtë mbi shkëmbinjtë e shtratit) dhe prodhimi i materialeve të ndërtimit. Hapësirë Eksperimentet e biominimit u krijuan pikërisht për këto arsye për të kuptuar efektet e gravitetit të ndryshuar.  

Për këtë qëllim, evropian Hapësirë Agjencia kreu eksperimentin BioRock në International Hapësirë Stacioni (ISS) në 2019. Eksperimentet u krijuan për të studiuar bioleaching të rrallavetokë elemente nga shkëmbi bazaltik në tre kushte graviteti dmth. mikrograviteti, i simuluar Mars gravitetit dhe të simuluara Tokë gravitetit. Tre lloje bakteriale, Sphingomonas desiccabilis, Bacillusdhe Cupriavidus metallidurans janë përdorur në studim. Hipoteza e testuar ishte nëse "Regjimet e ndryshme të gravitetit mund të ndikojnë në përqendrimet përfundimtare të qelizave të arritura pas një periudhe shumëjavore në hapësirë''. Rezultatet sugjeruan asnjë efekt domethënës të kushteve të ndryshme të gravitetit në numërimin përfundimtar të qelizave bakteriale, duke nënkuptuar se efikasiteti i procesit të zbardhjes mbetet i njëjtë në kushte të ndryshme graviteti. Këto gjetje të eksperimentit BioRock tregojnë se minierat e mbështetura nga bakteret mund të kryhen në hapësirë. Biominimi i hapësirës është një zbulim i rëndësishëm që duket se ka një potencial të madh në të ardhmen ^(3,4).  

Pas suksesit të studimit BioRock, eksperimenti i BioAsteroid është aktualisht duke u zhvilluar tani. Në këtë studim, bakteret dhe kërpudhat janë duke u rritur në material asteroidal në një inkubator nën kushte mikrograviteti të stacionit hapësinor për të studiuar formimin e biofilmit, bioleaching dhe ndryshime të tjera kimike dhe biologjike duke përfshirë ndryshimet gjenetike transkriptuese.⁽⁵⁾.  

Me këto hapa, njerëzimi me siguri po shkon përpara drejt njerëzor vendbanimet përtej planet Tokë.

***

Referencat:

1. NASA 2007. Raport i Punëtorisë së Biominimit të Regolit Hënor. E disponueshme në internet në https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biominimi — bioteknologjitë për nxjerrjen dhe rikuperimin e metaleve nga xehet dhe materialet e mbeturinave. Opinion aktual në Bioteknologji. Vëllimi 30, Dhjetor 2014, Faqe 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Eksperimenti i biominimit të stacionit hapësinor demonstron nxjerrjen e elementeve të rralla të tokës në mikrogravitet dhe gravitetin e Marsit. Publikuar: 10 nëntor 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al 2020. Nuk ka efekt të mikrogravitetit dhe gravitetit të simuluar të Marsit në përqendrimet përfundimtare të qelizave bakteriale në Stacionin Ndërkombëtar të Hapësirës: Aplikime në Bioprodhimin Hapësinor. Kufijtë në Mikrobiologji., 14 tetor 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Agjencia Hapësinore e Mbretërisë së Bashkuar 2020. Deklaratë për shtyp – Studimi i biominimit mund të zhbllokojë vendbanimet e ardhshme në botë të tjera. Publikuar më 5 dhjetor 2020. Në dispozicion në internet në https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***