Мікробне видобування може допомогти колонізувати Місяць та Марс
Колонізація космосу, безперечно, стане одним із найважливіших досягнень людства в майбутньому. Створення колонії у космосі — більшість роботи провідних світових технологічних гігантів. Але колонізація космосу, звісно, не тільки для великих технологічних гігантів. Деякі університети вивчають колонізацію в космосі, наприклад, Каліфорнійський університет в Ірвіні.
Інженери Каліфорнійського університету в Ірвіні заявили, що мікроби можуть допомогти колонізувати Місяць та Марс. Натхненні ціанобактеріями, які отримують поживні речовини з гірських порід у пустелі Атакама в Чилі, вони також розглядають результати як крок до використання мікроорганізмів у великомасштабному 3D-друку або адитивному виробництві в масштабі, що підходить для цивільного будівництва у складних місцях, таких як Місяць.
Як згадувалося університетом, дослідники з відділів матеріалознавства та інженерії Каліфорнійського університету в Ірвіні та Університету Джона Хопкінса використовували електронну мікроскопію високого розділення та передові методи спектроскопічної візуалізації, щоб отримати повне уявлення про те, як мікроорганізми змінюють обидва мінерали, що зустрічаються в природі - природні мінерали та штучну нанокераміку.
Автори стверджують, що однією з важливих причин є утворення біоплівок ціанобактеріями, які розчиняють частинки магнітного оксиду заліза в гіпсових породах, перетворюючи магнетит на окислений гематит.
Їхні результати були опубліковані в Materials Today Bio 15 грудня.
«Завдяки біологічному процесу, що розвивався протягом мільйонів років, ці крихітні шахтарі викопують гірські породи, витягуючи мінерали, необхідні для фізіологічних функцій, таких як фотосинтез, які забезпечують їхнє виживання», — сказав головний автор Девід Кісайлус, професор науки й техніки матеріалів UCI.
«Чи можуть люди використовувати аналогічний біохімічний підхід для отримання корисних копалин та керування ними? Цей проєкт навів нас цим шляхом».
Чим важлива пустеля Атакама?
Пустеля Атакама — одне з найпосушливіших і найворожіших середовищ у світі. Chroococcidiopsis, ціанобактерія, виявлена у зразках гіпсу, зібраних командою Джона Хопкінса. За словами співавтора Джоселін ДіРуджеро, доцента біології Балтіморського інституту, пустеля Атакама - надзвичайне місце для виживання в кам'янистому середовищі.
"Деякі з цих характеристик включають виробництво хлорофілу, який поглинає далекочервоні фотони, і здатність витягувати воду і залізо з навколишніх мінералів", - додала вона.
Кісайлус сказав, що те, як мікроорганізми переробляють метали у своєму занедбаному будинку, змусило його задуматися про наші власні методи видобутку та виробництва. "Коли ми видобуваємо корисні копалини, ми часто стикаємося з рудами, які можуть створити проблеми для отримання цінних металів", - додав він.
«Нам часто доводиться піддавати ці руди екстремальній обробці, щоб перетворити їх на щось цінне. Така практика може бути дорогою у грошовому та екологічному відношенні».
Зараз Кісайлус розглядає біологічну стратегію, в якій будуть використовуватися природні або синтетичні аналоги сидерофорів, ферментів та інших виділень для зміни мінералів там, де зараз ефективний тільки великий механічний дробар. Зробивши ще один крок уперед, він припустив, що може існувати спосіб переконати мікроби використовувати зіставні біохімічні можливості для створення штучної речовини на вимогу у незручних місцях.
«Я називаю це «формуванням Місяця», а не тераформуванням, — сказав Кісайлус. «Якщо ви хочете побудувати щось на Місяці, замість того, щоб змушувати людей робити це, ми могли б використовувати роботизовані системи для 3D-друку, а потім дозволити мікробам переконфігурувати це щось цінне. Це можна було б зробити, не наражаючи на небезпеку людські життя».
