Μικρόβια που «τρώνε» πετρώματα, μπορούν να βοηθήσουν καθοριστικά τους μελλοντικούς αστροναύτες στην εξόρυξη πολύτιμων μετάλλων στο διάστημα, σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας.
Αυτό συμπεραίνει νέα μελέτη Βρετανών επιστημόνων, οι οποίοι έκαναν τα πρώτα στον κόσμο σχετικά πειράματα στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), με τη βοήθεια των εκεί αστροναυτών.
Τα ευρήματα δείχνουν ότι η τεχνολογία της μικροβιακής βιο-εξόρυξης έχει τη δυνατότητα να παίξει σημαντικό ρόλο στην οικονομική αξιοποίηση των αστεροειδών, δορυφόρων και πλανητών του ηλιακού μας συστήματος.
Αυτό αφορά όχι μόνο διάφορα κοινά χρήσιμα μέταλλα και ορυκτά όπως ο σίδηρος και το μαγνήσιο, αλλά και τις λεγόμενες «σπάνιες γαίες», που αποτελούν ζωτικά συστατικά των ηλεκτρονικών συσκευών (υπολογιστών, κινητών τηλεφώνων κ.α.) χάρη στις μοναδικές μαγνητικές και χημικές-καταλυτικές ιδιότητές τους.
Οι σπάνιες γαίες -όπως λέει και το όνομα τους- είναι σχετικά δυσεύρετες στη Γη, ενώ η εξόρυξή τους είναι ακριβή, παρόλο που η ζήτησή τους συνεχώς αυξάνεται. Ένα από τα βασικά κίνητρα για τις εξορυκτικές-μεταλλευτικές δραστηριότητες εκτός Γης θα είναι ακριβώς η αναζήτηση «σπάνιων γαιών» και σε αυτό μπορεί να αξιοποιηθούν τα μικρόβια.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή αστροβιολογίας Τσαρλς Κόκελ της Σχολής Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», αξιολόγησαν στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό -σε συνθήκες μικροβαρύτητας και σε προσομοίωση των συνθηκών στον Άρη- τις δυνατότητες τριών ειδών βακτηρίων (Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis και Cupriavidus metallidurans).
Τα πειράματα διάρκειας τριών εβδομάδων, με την ονομασία BioRock, έγιναν μέσα σε μικρές ειδικές συσκευές (αντιδραστήρες βιο-εξόρυξης) μεγέθους σπιρτόκουτου, που ανέπτυξαν οι επιστήμονες του Κέντρου Αστροβιολογίας του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου και οι οποίες μεταφέρθηκαν στον ISS με ένα πύραυλο της Space X το καλοκαίρι του 2019. Παράλληλα, έγιναν ανάλογα πειράματα σε συνθήκες κανονικής βαρύτητας στη Γη.
Οι ερευνητές βρήκαν ότι στο διάστημα ειδικά ένα βακτήριο (Sphingomonas desiccabilis) μπορεί να εξορύξει σπάνιες γαίες (νεοδύμιο, λανθάνιο κ.α.) από βασάλτες, ένα κοινό ηφαιστειακό υλικό στη Σελήνη, στον Άρη και σε άλλα ουράνια σώματα. Στη Γη τα βακτήρια χρησιμοποιούνται εδώ και καιρό από την εξορυκτική-μεταλλευτική βιομηχανία. Περίπου το 20% του χαλκού και του χρυσού παγκοσμίως σήμερα εξορύσσεται με τη βοήθεια μικροβιακών διαδικασιών.
«Τα πειράματα μας δείχνουν ότι είναι επιστημονικά και τεχνικά εφικτή η βιολογικά υποβοηθούμενη εξόρυξη στο ηλιακό σύστημα. Αν και δεν είναι ακόμη οικονομικά βιώσιμη η εξόρυξη στο διάστημα και η μεταφορά των στοιχείων στη Γη, η διαστημική βιο-εξόρυξη έχει τη δυνατότητα να υποστηρίξει μια βιώσιμη επιτόπια ανθρώπινη παρουσία στο διάστημα.
Για παράδειγμα, η κατασκευή ρομποτικών -εποπτευόμενων από ανθρώπους- ορυχείων στην περιοχή Oceanus Procellarum στη Σελήνη, η οποία διαθέτει πετρώματα με υψηλές συγκεντρώσεις σπάνιων γαιών, μπορεί να συμβάλει στην επιστημονική και οικονομική ανάπτυξη πέρα από τη Γη», δήλωσε ο Κόκελ, ο οποίος σχεδιάζει την επέκταση του BioRock στο ανάλογο πρόγραμμα BioAsteroid, το οποίο θα κάνει μικροβιακά πειράματα με υλικό από αστεροειδείς.
Οι αστροναύτες της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), όταν επιστρέψουν στη Σελήνη από το 2024 και μετά, θα προσπαθήσουν να βγάλουν πόσιμο νερό θαμμένο στους πόλους.
Επίσης το 2021 το νέο ρομποτικό ρόβερ Perseverance της NASA, όταν φθάσει στον Άρη, θα επιχειρήσει να βγάλει οξυγόνο από το διοξείδιο του άνθρακα της αρειανής ατμόσφαιρας.
Ακόμη, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), ο οποίος χρηματοδότησε το βρετανικό ερευνητικό πρόγραμμα BioRock, προ ημερών ανέθεσε στη βρετανική εταιρεία Metalysis να αναπτύξει μια διαδικασία εξαγωγής οξυγόνου από τη σεληνιακή σκόνη και παράλληλα δημιουργίας αλουμινίου, σιδήρου και άλλων μετάλλων σε μορφή σκόνης.
Το παραγόμενο επί τόπου οξυγόνο θα χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο, καθώς και για την υποστήριξη της ζωής των αστροναυτών σε μια μελλοντική σεληνιακή βάση.
Μπορείτε να δείτε την επιστημονική δημοσίευση στην ακόλουθη διεύθυνση:
https://www.nature.com/articles/s41467-020-19276-w
