Ruimtebio-ontginning: beweeg na menslike nedersettings anderkant die aarde

Die bevindinge van die BioRock-eksperiment dui daarop dat bakteriese ondersteunde mynbou in die ruimte. Na die sukses van BioRock-studie, is die BioAsteroid-eksperiment tans aan die gang. In hierdie studie word bakterieë en swamme op asteroïdale materiaal gekweek in 'n broeikas onder mikroswaartekrag toestand van die ruimte stasie om biofilmvorming, biologing en ander chemiese en biologiese veranderinge, insluitend die genetiese transkripsieveranderinge, te bestudeer. ruimte biomynbou is 'n belangrike ontdekking wat blykbaar 'n groot potensiaal in die toekoms inhou.

Mens nedersettings daarbuite Aarde on maan of op planete soos Mars in ruimte is lank reeds die tema van wetenskapfiksie. Ernstige gedagtes en navorsingsaktiwiteite hieroor was egter in die laaste twee dekades aan die gang. Een van die sleutelvrae voor die wetenskaplike gemeenskap was oor hoe om die materiaal (soos suurstof, water, boumateriaal insluitend metale en minerale ens.) te verkry wat nodig is om 'n selfonderhoudende teenwoordigheid te vestig in ruimte ⁽¹⁾.  

Biomyning dws ontginning van metale uit erts deur bio-katalise die gebruik van mikroörganismes soos bakterieë en archaea is in die praktyk vir lank aan vliegtuig Aarde. Tans word hierdie metode gebruik om kopersulfiede te loog en gouderts voor te behandel en ook om metale uit geoksideerde ertse te onttrek en om metale uit afval te herwin ⁽²⁾.   

Kan die tegniek van bio-ontginning effektief gebruik word onder mikroswaartekrag toestande in die buitenste ruimte materiaal wat benodig word vir onttrek menslike nedersettings? Kan mikroörganismes help om metaal en materiale te onttrek met behulp van asteroïde materiaal of rotse wat beskikbaar is op maan or Mars? Kennis van mikrobe-minerale interaksies in ruimte word ook as belangrik beskou as gevolg van sy potensiaal in grondvorming, vorming van biokorste in ingeslote onderdruk ruimtes, gebruik van regoliet (laag van soliede materiaal oor grondgesteentes) en vervaardiging van konstruksiemateriaal. ruimte biomyneksperimente is presies om hierdie redes ontwerp om die effekte van veranderde swaartekrag te verstaan.  

Vir hierdie doel, Europese ruimte Agentskap het die BioRock-eksperiment op die International uitgevoer ruimte Stasie (ISS) in 2019. Eksperimente is ontwerp om biologing van seldsame-aarde elemente uit basaltgesteentes in drie swaartekragtoestande nl. mikroswaartekrag, gesimuleer Mars swaartekrag en gesimuleer Aarde swaartekrag. Drie bakteriese spesies, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis, en Cupriavidus metallidurans is in die studie gebruik. Die hipotese wat getoets is, was as "verskillende swaartekragregimes kan die finale selkonsentrasies wat na 'n meerweekse periode in die ruimte bereik word, beïnvloed''. Die resultate het geen betekenisvolle effek van verskillende swaartekragtoestande op finale bakteriese seltellings voorgestel nie, wat impliseer dat die doeltreffendheid van die bleikproses dieselfde bly onder verskillende swaartekragtoestande. Hierdie bevindings van die BioRock-eksperiment dui daarop dat bakteriese ondersteunde mynbou in die ruimte uitgevoer kan word. Ruimtebio-ontginning is 'n belangrike ontdekking wat blykbaar 'n groot potensiaal in die toekoms inhou ^(3,4).  

Na die sukses van BioRock-studie, is die BioAsteroid-eksperiment tans aan die gang. In hierdie studie word bakterieë en swamme op asteroïdale materiaal in 'n broeikas onder mikroswaartekragtoestand van die ruimtestasie gekweek om biofilmvorming, biologing en ander chemiese en biologiese veranderinge insluitend die genetiese transkripsieveranderinge te bestudeer⁽⁵⁾.  

Met hierdie trapklippe is die mensdom sekerlik besig om vorentoe te beweeg menslike nedersettings daarbuite vliegtuig Aarde.

***

Verwysings:

1. NASA 2007. Lunar Regolith Biomining Workshop Report. Aanlyn beskikbaar by https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biomynbou — biotegnologieë vir die ontginning en herwinning van metale uit ertse en afvalmateriaal. Huidige mening in biotegnologie. Jaargang 30, Desember 2014, Bladsye 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Ruimtestasie-biomyneksperiment demonstreer die onttrekking van seldsame aardelemente in mikroswaartekrag en Mars-swaartekrag. Gepubliseer: 10 November 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al 2020. Geen effek van mikroswaartekrag en gesimuleerde Mars-swaartekrag op finale bakteriële selkonsentrasies op die internasionale ruimtestasie: toepassings op ruimtebioproduksie. Frontiers in Microbiology., 14 Oktober 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. UK Space Agency 2020. Persverklaring - Biomynboustudie kan toekomstige nedersettings op ander wêrelde ontsluit. Gepubliseer 5 Desember 2020. Aanlyn beskikbaar by https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***