Տիեզերական կենսաարդյունահանում. քայլ դեպի Երկրից այն կողմ գտնվող մարդկանց բնակավայրերը

The findings of the BioRock experiment indicate that bacterial supported mining can be carried out in the տարածություն. Following the success of BioRock study, the  BioAsteroid experiment is currently underway now. In this study, bacteria and fungi are being grown on asteroidal material in an incubator under microgravity condition of the տարածություն station in order to study biofilm formation, bioleaching and other chemical and biological changes including the genetic transcriptional changes. Տարածություն biomining is a significant discovery that seems to have a great potential going forward.

Մարդ settlements beyond Հող on լուսին կամ մոլորակները նման Mars in տարածություն have long been the theme of science fiction. However, serious thoughts and research activities towards this have been in progress in the last two decades. One of the key questions before the scientific community has been on how to acquire the materials (such as oxygen, water, building materials including metals and minerals etc.) needed to establish a self-sustaining presence in տարածություն ⁽¹⁾.  

Կենսահանքեր, այսինքն՝ հանքաքարերից մետաղների արդյունահանում կենսակատալիզի using microorganisms like bacteria and archaea is in practice for long on մոլորակ Հող. Currently, this method is used to leach copper sulfides and pretreat gold ores and also to extract metals from oxidised ores and to recover metals from wastes ⁽²⁾.   

Can the technique of biomining be effectively used under microgravity conditions in outer տարածություն to extract materials needed for մարդ settlements? Can microorganisms help extract metal and materials using asteroid materials or rocks available on լուսին or Mars? Knowledge of microbe–mineral interactions in տարածություն is also considered important because of its potential in soil formation, formation of biocrusts in enclosed pressurised տարածքներ, use of regolith (layer of solid material over bedrocks) and production of construction materials. Տարածություն biomining experiments were designed exactly for these reasons to understand effects of altered gravity.  

To this end, European Տարածություն Agency carried out the BioRock experiment on the International Տարածություն Station (ISS) in 2019. Experiments were designed to study bioleaching of rare-հող elements from basaltic rock in three gravity conditions viz.  microgravity, simulated Mars gravity and simulated Հող gravity. Three bacterial species, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus, եւ Cupriavidus metallidurans օգտագործվել են ուսումնասիրության մեջ: Փորձարկված վարկածն այն էր, որ «Տարբեր ձգողականության ռեժիմները կարող են ազդել բջիջների վերջնական կոնցենտրացիաների վրա, որոնք ձեռք են բերվում տիեզերքում մի քանի շաբաթ անց''. Արդյունքները ցույց տվեցին, որ տարբեր ծանրության պայմանների ոչ մի էական ազդեցություն չկա բակտերիալ բջիջների վերջնական քանակի վրա, ինչը ենթադրում է, որ սպիտակեցման գործընթացի արդյունավետությունը մնում է նույնը ծանրության տարբեր պայմաններում: BioRock փորձի այս բացահայտումները ցույց են տալիս, որ բակտերիաների աջակցությամբ հանքարդյունաբերությունը կարող է իրականացվել տիեզերքում: Տիեզերական բիոարդյունահանումը նշանակալի հայտնագործություն է, որը, կարծես, մեծ ներուժ ունի ապագայում ^(3,4).  

Հետևելով BioRock-ի ուսումնասիրության հաջողությանը, այժմ ընթանում է BioAsteroid-ի փորձարկումը: Այս ուսումնասիրության ընթացքում բակտերիաները և սնկերը աճեցվում են աստերոիդ նյութի վրա տիեզերակայանի միկրոգրավիտացիայի պայմաններում ինկուբատորում՝ կենսաֆիլմի ձևավորումը, բիոլեյչինգը և այլ քիմիական և կենսաբանական փոփոխությունները, ներառյալ գենետիկական տրանսկրիպցիոն փոփոխությունները ուսումնասիրելու համար:⁽⁵⁾.  

With these stepping stones, the humanity is surely inching forward towards մարդ settlements beyond մոլորակ Հող.

***

Հիշատակում:

1. NASA 2007. Լուսնի ռեգոլիտ կենսահանքային սեմինարի հաշվետվություն: Հասանելի է առցանց՝ հասցեով https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Կենսահանքեր — բիոտեխնոլոգիաներ հանքաքարերից և թափոններից մետաղներ կորզելու և վերականգնելու համար: Ընթացիկ կարծիքը կենսատեխնոլոգիայում. Հատոր 30, Դեկտեմբեր 2014, Էջեր 24-31։ DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020: Տիեզերական կայանի կենսահանքային փորձը ցույց է տալիս հազվագյուտ երկրային տարրերի արդյունահանումը միկրոգրավիտացիայի և Մարսի գրավիտացիայի մեջ: Հրատարակված՝ 10 թվականի նոյեմբերի 2020։ Nature Communication 11, 5523 (2020)։ https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al., 2020: Միկրոգրավիտացիայի և Մարսի նմանակված ձգողության ազդեցությունը Միջազգային տիեզերակայանում բակտերիալ բջիջների վերջնական կոնցենտրացիաների վրա. Դիմումներ տիեզերական կենսաարտադրության համար: Սահմանները մանրէաբանության մեջ, 14 հոկտեմբերի 2020թ.: DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Միացյալ Թագավորության տիեզերական գործակալություն 2020. Մամուլի հաղորդագրություն – Կենսահանքերի ուսումնասիրությունը կարող է բացել ապագա բնակավայրերը այլ աշխարհներում: Հրատարակված է 5 թվականի դեկտեմբերի 2020-ին: Հասանելի է առցանց՝ հասցեով https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***