Resultaten av BioRock-experimentet indikerar att bakteriellt stödd gruvdrift kan utföras i plats. Efter framgången med BioRock-studien pågår nu BioAsteroid-experimentet. I denna studie odlas bakterier och svampar på asteroidalt material i en inkubator under mikrogravitationstillstånd av plats station för att studera biofilmbildning, biolakning och andra kemiska och biologiska förändringar inklusive de genetiska transkriptionsförändringarna. Utrymme biomining är en betydande upptäckt som verkar ha en stor potential framöver.
Mänskligt bosättningar bortom Jord on Månen eller på planeter tycka om mars in plats har länge varit temat för science fiction. Men seriösa tankar och forskningsaktiviteter kring detta har pågått under de senaste två decennierna. En av nyckelfrågorna inför forskarsamhället har varit hur man skaffar de material (såsom syre, vatten, byggmaterial inklusive metaller och mineraler etc.) som behövs för att etablera en självförsörjande närvaro i plats (1).
Biomining dvs utvinning av metaller från malmer genom biokatalys att använda mikroorganismer som bakterier och arkéer är i praktiken länge planet Jord. För närvarande används denna metod för att laka kopparsulfider och förbehandla guldmalmer och även för att extrahera metaller från oxiderade malmer och för att återvinna metaller från avfall (2).
Kan tekniken för biomining effektivt användas under mikrogravitationsförhållanden i yttre plats att utvinna material som behövs för humant avräkningar? Kan mikroorganismer hjälpa till att extrahera metall och material med hjälp av asteroidmaterial eller stenar som finns på Månen or mars? Kunskap om mikrob-mineral interaktioner i plats anses också vara viktigt på grund av dess potential i jordbildning, bildning av bioskorpor i slutna trycksatta utrymmen, användning av regolit (lager av fast material över berggrunden) och framställning av byggmaterial. Utrymme biomining experiment utformades exakt av dessa skäl för att förstå effekterna av förändrad gravitation.
För detta ändamål europeiska Utrymme Agency genomförde BioRock-experimentet på International Utrymme Station (ISS) 2019. Experiment utformades för att studera biolakning av sällsynta-jord element från basaltisk bergart i tre gravitationsförhållanden, dvs. mikrogravitation, simulerad mars gravitation och simulerad Jord allvar. Tre bakteriearter, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilisoch Cupriavidus metallidurans användes i studien. Hypotesen som testades var om ”olika gravitationsregimer kan påverka de slutliga cellkoncentrationerna som uppnås efter en flerveckorsperiod i rymden''. Resultaten antydde ingen signifikant effekt av olika gravitationsförhållanden på slutliga bakteriecellantal, vilket antyder att effektiviteten av blekningsprocessen förblir densamma under olika gravitationsförhållanden. Dessa fynd från BioRock-experimentet indikerar att bakteriestödd gruvdrift kan utföras i rymden. Rymdbiomining är en betydande upptäckt som verkar ha en stor potential framöver (3,4).
Efter framgången med BioRock-studien pågår nu BioAsteroid-experimentet. I den här studien odlas bakterier och svampar på asteroidmaterial i en inkubator under mikrogravitationstillstånd i rymdstationen för att studera biofilmbildning, biolakning och andra kemiska och biologiska förändringar inklusive de genetiska transkriptionsförändringarna(5).
Med dessa språngbrädor går mänskligheten säkert framåt mot humant bosättningar bortom planet Jord.
***
Referenser:
- NASA 2007. Lunar Regolith Biomining Workshop Report. Tillgänglig online på https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf
- Johnson DB., 2014. Biomining — bioteknik för utvinning och återvinning av metaller från malmer och avfallsmaterial. Aktuell åsikt inom bioteknik. Volym 30, december 2014, sidorna 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008
- Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Biominingexperiment från rymdstationer visar utvinning av sällsynta jordartsmetaller i mikrogravitation och Mars gravitation. Publicerad: 10 november 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w
- Santomartino R., Waajen A., et al 2020. No Effect of Microgravity and Simulated Mars Gravity on Final Bacterial Cell Concentrations on the International Space Station: Applications to Space Bioproduction. Frontiers in Microbiology., 14 oktober 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156
- UK Space Agency 2020. Pressmeddelande – Biomining-studie kan låsa upp framtida bosättningar i andra världar. Publicerad 5 december 2020. Tillgänglig online på https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds
***
