میکروب ها ممکن است معدنچیان ما در سیارک ها ، قمرها و سیارات دیگر باشند

به گفته محققی که اولین آزمایش استخراج جهان در فضا را طراحی کرده است ، می توان از میکروب ها در شهرک های فضایی انسانی استخراج فلزات و عناصر کمیاب از سنگ ها استفاده کرد.

پروفسور چارلز كوكل ، متخصص نجوم از دانشگاه ادینبورگ گفت: “شما می توانید میكروب ها را به عنوان یك معدنچی مینیاتور تصور كنید ، اگر دوست دارید به درون سنگ ها بروند و همه چیزهای خوبی را كه برای ساختن تمدن به آنها نیاز داریم بدست آورید.”

اگر انسان ها هرگز بخواهند در فضا یا سیارات دیگر مستقر شوند ، احتمالاً باید راه هایی برای یافتن و برداشت موثر منابع در محیط های بیگانه پیدا کنند. استخراج یک فناوری کلیدی در این تلاش خواهد بود.

کاکل گفت کویرک ها و کوارک ها میزبان باب مک دونالد که میکروب ها در حال حاضر در زمین برای استخراج مواد با ارزش از سنگ استفاده می شود

وی گفت: “اگر آن سنگها به طور اتفاقی حاوی طلا یا مس باشند ، بنابراین می توانیم از میكروب ها برای تجزیه این مواد استفاده كنیم.”

این نتیجه مستقیم بسیار مهیج بود زیرا این اولین نمایش استخراج معدن در آن سوی زمین بود.– پروفسور چارلز کاکل ، دانشگاه ادینبورگ

معدنچیان انسانی سنگ ها را خرد کرده و مایع – معمولاً آب – برای فعال کردن میکروب های خفته در سنگ معدن اضافه می کنند.

سپس میکروب ها برای دستیابی به عناصر غذایی مانند فسفر و نیتروژن از فرآیندهای شیمیایی برای تجزیه سنگها – اساساً هضم آنها – استفاده می کنند. فلزات و مواد معدنی با ارزش می توانند یک ماده زائد باکتریایی باشند.

كاكل افزود: “شيرابه ، مايعي است كه از سنگها خارج مي شود ، حاوي عناصري است كه مي خواهيد آنها را در دست بگيريد.” سپس این عناصر را می توان به راحتی از شیرابه برای استفاده استخراج کرد.

در زمین ، شرکت های استخراج معدن از باکتری ها برای استخراج حدود 20 درصد از مس جهان و پنج درصد از طلای سیاره ما استفاده می کنند.

عوامل پیچیده بالقوه در جاذبه کم

کاکل می خواست ببیند که آیا میکروب ها همان کار را در فضا انجام می دهند یا خیر. در سال 2019 او توانست آزمایشی را برای آزمایش این آزمایشگاه به ایستگاه فضایی بین المللی بفرستد. او فقط نتایج مطالعه خود را در ژورنال منتشر کرد ارتباطات طبیعت.

موضوعی که وی به ویژه به آن توجه داشت این بود که آیا محیط میکرو ثقلی ایستگاه فضایی باعث می شود سلولهای میکروبی در پردازش مواد معدنی در فضا رفتار متفاوتی از آنچه در زمین دارند انجام دهد.

برداشت هنرمند از زیستگاه های مریخ. کلنی ها در مریخ می توانند توسط مراکز استخراج باکتری پشتیبانی شوند. (AI SpaceFactory)

نگرانی وی به ویژه این بود که آیا عدم جاذبه به این معنی است که سلول های باکتری نمی توانند به مکان های مناسب در دوغاب سنگ و آب منتقل شوند ، یا اینکه روندهای گردش طبیعی را که باعث اختلاط مایعات در اطراف ذرات سنگ در کره زمین می شود ، مختل می کند؟ ، که به میکروب ها امکان دسترسی به آنها را می دهد. اینکه آیا میکروب های سنگخوار در فضا شکوفا می شوند و تولید مثل می کنند نیز مسئله ای بود.

کاکل گفت: “بسیاری از مردم نشان داده اند که گرانش بر رشد میکروبی در فضا تأثیر می گذارد.” “بنابراین ما به سادگی در حال آزمایش بودیم که مثلاً جاذبه مریخ و گرانش کوچک و سیارک ها روش وقوع استخراج زیستی را تغییر دهند.”

آزمایش استخراج روی ISS

آنها در آزمایش ایستگاه فضایی خود سه گونه مختلف باکتری را در شرایط جاذبه مختلف آزمایش کردند تا از جاذبه زمین بر روی سیارک یا مریخ تقلید کنند.

کاکل توضیح داد: “ما چندین سال برای طراحی یک راکتور بیومیناسیون مینیاتوری صرف کردیم. و این در اصل یک قطعه کوچک از کیت است که شما در آن قطعات سنگ خود را ، در مورد ما ، بازالت و میکروب های خشک شده خود قرار می دهید.”

سنگ بازالت که آنها در این آزمایش استفاده کردند مشابه آنچه در ماه یا مریخ یافت می شود.

فضانورد ایتالیایی ، لوکا پارمیتانو ، راکتور بیومیناسیون را درون سانتریفیوژ مینیاتوری قرار داد که نمونه ها را به اطراف می چرخاند تا شرایط مختلف جاذبه را شبیه سازی کند.

سپس میکروب ها به مدت 21 روز رشد کرده و تغذیه شدند. سپس نمونه ها برای تجزیه و تحلیل به زمین منتقل شدند.

تصویری از Sphingomonas desiccabilis ، باکتری نشان داده شده است که عناصر کمیاب خاکی را که از نظر بیولوژیکی استخراج می کند ، روی سنگ بازالت در حال رشد است. (روزا سانتومارتینو)

یکی از گونه های باکتریایی که آنها آزمایش کردند ، نامیده می شود Sphingomonas desiccabilis ، و به طور طبیعی در پوسته های نمک و سنگ در بیابان ها زندگی می کند. کاکل گفت که “با موفقیت عناصر کمیاب خاکی را از سنگ استخراج کرد.”

“این نتیجه مستقیم بسیار هیجان انگیز بود زیرا این اولین نمایش استخراج معدن در آن سوی زمین بود.”

او گفت آنچه جالب تر بود ، این بود که چگونه میکروب ها توانستند بر مشکل شرایط مختلف جاذبه غلبه کنند – شاید با تغییر در سرعت رشد آنها – تا در نهایت در غلظت جاذبه زمین به همان غلظت سلول های باکتریایی برسند. .

وی گفت: آنچه آزمایش ما نشان می دهد این است كه شما می توانید روی سیارك ها یا مریخ زیست كشی انجام دهید ، درست همانطور كه ​​در زمین نیز می توانید این كار را انجام دهید. “این اثرات مختلف جاذبه نباید توانایی ما در انجام بیومیناسیون را تغییر دهد.”

گامی به سوی خود پایداری در فضا

كوكل گفت كه وی استقرار در ماه یا مریخ یا پایگاههای سیاركی را پیش بینی می كند و در نزدیكی آن می توان یك تاسیسات عظیم پردازش وجود داشت كه می توان از میكروبها برای كمك به تجزیه سنگها برای استخراج عناصر مطلوب استفاده كرد.

با این حال ، یک نگرانی در مورد این فناوری می تواند آلودگی بالقوه باکتریایی در مناطقی مانند مریخ باشد که دانشمندان در جستجوی نشانه هایی از زندگی بومی هستند.

كوكل كه افزود قبل از رسیدن به این مرحله ، تحقیقات بیشتری برای انجام وجود دارد ، گفت: “در آنجا تجارت به وضوح انجام شده است. و به طور واضح بحث در مورد اینکه آیا می خواهید از بیومینینگ یا سایر انواع استخراج استفاده کنید ، باید بحث شود.”

او آزمایش دیگری به نام “BioAsteroid، “که قرار است طی چند هفته پرواز کند. در آن فضانوردان همان آزمایش زیست استخوانی را انجام می دهند ، اما با استفاده از یک شهاب سنگ خرد شده به جای سنگی مانند مریخ.

تهیه و نویسندگی سونیا خرید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *