הם יכולים לעזור בכריית חלל ... חיידקים

בחלל תמצאו משקעים עשירים של מינרלים נדירים, כמו איזוטופ הליום הל -3, המופיע בכמויות עקבות על הפלנטה שלנו ומהווה דלק יעיל למשימות חלל עתידיות, אך גם אחד יכול להיות מקור אנרגיה יעיל. אך ישנם גם חומרי גלם אחרים בסלעי החלל: פלטינה וטונגסטן, אירידיום, אוסמיום, פלדיום, רניום, רודיום ורותניום. קרח בחלל יכול להיות גם מרכיב חשוב למשימות קולוניזציה אפשריות.

לא יהיה קל להפיק מינרלים מסלעים שעפים בחלל. גם זה לא יהיה זול, אבל העושר שם אמור לאפשר לחברות שבוחרות להשקיע בכריית חלל למחזר את ההוצאות שהוציאו. בחלל מערכת השמש מסתובבים יותר מ -500 אסטרואידים, ששוויהם מוערך מעל 100 טריליון דולר. יש לציין כי אלה רק אלה שנבדקו על ידי בני אדם, לפחות לזמן קצר, מכיוון שיכולים להיות הרבה יותר.

מקור תמונה: Pixabay

כריית חלל

הקמת נוכחות אנושית קבועה בחלל מחייבת השגת המשאבים הדרושים באתר. שליחת חומרים מכדור הארץ עשויה להיות הגיונית רק בתחילת הפרויקט, עם הזמן זה הופך להיות יקר מדי. גם עם האופציה הזולה ביותר, רקטת הפלקון הכבדה של SpaceX, קילו מטען עולה כ -1500 דולר.

בסביבות חלל כמו אסטרואידים, ירח ומאדים, מיצוי חומרים יהיה חיוני בבניית מתקנים אנושיים. אף על פי שאסטרואידים והירח מספקים שפע של מתכות רבות שבהחלט נחוצים, הדבר מתעורר
שאלה: איך ניתן להשיג אותם בסביבה כל כך שונה? חיידקים יכולים להועיל.

חיידקים יכולים לעזור בכרייה

ניסויים בתחנת החלל הבינלאומית הראו כי חיידקים יכולים לשפר את יעילות כריית החלל ביותר מ -400 אחוזים ולספק גישה קלה הרבה יותר לחומרים כמו מגנזיום, ברזל ומתכות אדמה נדירות, הנמצאים בשימוש נרחב באלקטרוניקה.

עלי אדמות, חיידקים ממלאים תפקיד חשוב מאוד בהפקת מינרלים. הם מעורבים בבליה הטבעית ובפירוק הסלעים ומשחררים את המינרלים שהם מכילים. יכולת זו שימשה לתמיכה בכרייה על ידי בני אדם. לכריית ביו יתרונות רבים. לדוגמה, זה יכול לסייע בהפחתת ההסתמכות על ציאניד לכריית זהב. חיידקים יכולים גם לעזור בזיהום אדמה מזוהמת.
- מיקרואורגניזמים הם תכליסטיים מאוד וניתן להשתמש בהם במגוון רחב של תהליכים בחלל ", אמרה רוזה סנטומארטינו מאוניברסיטת אדינבורו בבריטניה. - הפקת חומרי גלם היא אחת מהן," הוסיפה.

ניסויים ב- ISS

מדענים כבר הרבה זמן תהו מה לעשות כדי להפוך את כריית החלל לאופציה קיימא. תשומת לבכם הופנתה לחיידקים. צוות בינלאומי פיתח מכשיר קטן בגודל ארגז גפרורים שהיה אמור לשמש שדה בדיקה לייצור ביוגז. 18 כורי ביוגז כאלה, כפי שכוננו על ידי מדענים, נשלחו ל- ISS ביולי 2019 כדי לבצע ניסויים במסלול נמוך סביב כדור הארץ בתנאי מיקרו-כבידה.
החוקרים מיקמו חתיכת בזלת - סוג של סלע וולקני שנמצא בכמויות גדולות על הירח - בכל אחד מהכורים. חתיכות בזלת אלה טבלו בתמיסות של שלושה סוגים שונים של חיידקים - Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis ו- Cupriavidus metallidurans - במשך שלושה שבועות. המדענים רצו לבדוק האם ניתן להשתמש בחלל גם בביוגז, המשמש בהצלחה על פני האדמה.

על סיפון ה- ISS חולקו כורי הביוגז לשלוש קבוצות. האחד הוכנס לצנטריפוגה המדמה את כוח המשיכה של כדור הארץ, השני נכנס גם לצנטריפוגה המדמה את כוח המשיכה על מאדים (כ -30 אחוז מכוח המשיכה של כדור הארץ), והשלישי נותר בתנאי מיקרו-כבידה. תמיסת הבקרה ללא חיידקים שימשה כנקודת ייחוס.

האם אין משמעות לכוח המשיכה?

תוצאות הניסויים, שהופיעו בכתב העת Nature Communications, מראות שמיקרו-כוח הכבידה, אך גם מדמה את כוח המשיכה, הן הארצי והן המאדים, לא שינו באופן ספציפי את עבודת החיידקים. ב- B. subtilis ו- C. metallidurans, מיצוי מינרלים של אדמה נדירה לא היה שונה באופן משמעותי מתמיסת הבקרה. אולם פתרון S. desiccabilis הוציא מינרלים אדמתיים נדירים רבים יותר מבזלת מאשר תמיסת הבקרה בכל שלושת תנאי הכבידה ב- ISS. חיידקים אלה רכשו סריום וניאודימיום עם תפוקה דומה לזו שעל פני האדמה. יש להוסיף כאן ששיטות ביוגז יעילות פי ארבעה מטכניקות שאינן ביולוגיות.

הוכח כי מיקרו-כבידה משפיעה בעבר על תהליכים מיקרוביולוגיים, כך שהדמיון בין ריכוזי המינרלים המתקבלים בכל שלושת תנאי הכבידה בא מעט בהפתעה. עם זאת, הצוות מצא כי כל שלושת החיידקים השיגו ריכוזים דומים בכל שלושת תנאי הכבידה, ככל הנראה משום שיש להם מספיק חומרים מזינים.
החוקרים הגיעו למסקנה שעם מספיק חומרים מזינים, ייצור ביוגז אפשרי בתנאי כוח משיכה שונים. - הניסויים שלנו תומכים בהיתכנות מדעית וטכנולוגית של חילוץ יסודות ביולוגית במערכת השמש, "אמר האסטרוביולוג צ'רלס קוקל מאוניברסיטת אדינבורו.

למרות שכיום אין כדאיות כלכלית לכרות חומרי גלם בחלל ולהביאם לכדור הארץ, לכרייה ביולוגית יש פוטנציאל לתמוך בנוכחות האנושית המקיימת את עצמה בחלל.

חדשות מדעי הטנק

הם יכולים לעזור בכריית חלל ... חיידקים