Поскольку люди планируют экспедиции в такие места, как Луна и Марс, биодобыча предлагает способ получить необходимые материалы на других планетных телах, а не доставлять их с Земли. Такой подход называется использованием ресурсов на месте.
Однако микробы и горные породы взаимодействуют по-разному за пределами земной гравитации, потенциально влияя на продукцию внеземной биодобычи.
Новое исследование на Международной космической станции представляет собой первое исследование того, как микробы растут и изменяют планетные породы в условиях микрогравитации и имитации марсианской гравитации. Исследование BioRock также является первым испытанием внеземной биодобычи и первым использованием прототипа миниатюрного горнодобывающего реактора в космосе.
«Мы изучаем три типа микробов, что дает нам первое сравнение поведения различных микробов в космической среде», – сказал главный исследователь Чарльз Кокелл, профессор Британского центра астробиологии Эдинбургского университета. Ученые очень мало знают о том, как микрогравитация влияет на взаимодействие микробов и минералов, но предыдущие исследования показывают, что прикрепление микробов к поверхности или образование биопленок в космосе происходит по-другому.
Как правило, биопленки увеличиваются, становятся толще и демонстрируют определенные формы и структуры в условиях микрогравитации.
Следователи ожидают увидеть подобное поведение микробов в расследовании BioRock.
«Для исследования мы используем базальтовую породу, которая по своей природе очень везикулярна или содержит много пустот, чтобы увидеть, как бактерии взаимодействуют в этих полостях в условиях микрогравитации», – сказала Роза Сантомартино, научный сотрудник лаборатории Кокелл, исследующий рост бактерий. микробы.
Вернувшись на Землю, исследователи планируют изучить, как микробы выросли в скале и в ней, и сравнить три типа микробов.
Они также изучат элементы, выщелоченные в жидкость вокруг породы, и изучат, насколько хорошо различные микробы извлекли из породы более 20 различных элементов. Эти три микроба включают один, выделенный из пустынных корок на западе США, на плато Колорадо, один, предоставленный Немецким аэрокосмическим центром, и еще один, известный своей устойчивостью к тяжелым металлам, предоставленный Центром ядерных исследований Бельгии.
«Эксперимент BioRock начинает собирать вместе кусочки головоломки», – добавил Кокелл. "Понимание того, как микробы взаимодействуют, растут и извлекают элементы с поверхности породы в условиях микрогравитации и имитации гравитации Марса, впервые покажет нам, влияет ли низкая гравитация на способность микроорганизмов прикрепляться к поверхности горных пород и выполнять биодобычу. Другими словами, возможна ли внеземная добыча?."
Результаты должны обеспечивать качественное и количественное сравнение взаимодействий бактерий и горных пород, происходящих на уровнях земной гравитации, смоделированной марсианской гравитации и микрогравитации.
Например, отсутствие тепловой конвекции в условиях микрогравитации может ограничить снабжение бактериями пищи и кислорода в каменистой среде и подавить их рост.
«Мы надеемся получить представление о том, как микробы растут в космосе и как мы можем использовать их для исследования человеком и освоения космоса, от добычи полезных ископаемых до превращения камней в почву на Луне и Марсе», – сказал Кокелл. Взаимодействие микробов с горными породами может превратить камни в почвы, и однажды исследователи могут использовать их для преобразования реголита – слоя пыльных фрагментированных обломков, покрывающих поверхность Луны, Марса и астероидов – в почвы для выращивания растений.
Затем исследователи проведут дополнительные эксперименты с различными микробами и материалами для дальнейшего совершенствования использования микробов для использования ресурсов на месте.
«Микробы повсюду – в нашей пище, наших домах и производственных процессах – и они делают чрезвычайно важные вещи в нашей повседневной жизни», – сказал Кокелл. "По мере того, как мы перемещаемся в космос, мы можем использовать микробы, чтобы облегчить себе жизнь и повысить успешность космических поселений.
BioRock собирается создать новый космический альянс с миром микробов – использовать микробы для обеспечения постоянного присутствия человека в космосе."
И позволяя крошечным организмам делать часть тяжелой работы.