معدن‌کاوهای میکروبی در خدمت انسان برای ساخت سکونت‌گاه در سیارات دیگر

به گزارش می متالز، میکروب‌ها می‌توانند شریک مهم انسان در تلاش برای گسترش حضور خود در مکان‌هایی فراتر از زمین باشند.
 
 باکتری‌ها در یک مطالعه جدید توانسته‌اند با موفقیت و در شرایط ریزگرانش در محیطی شبیه‌سازی شده همچون مریخ، به استخراج مواد معدنی از سنگ‌ بپردازند. این امر نشان می‌دهد که «استخراج زیستی» از پتانسیل واقعی برای کمک به استقرار انسان در خارج از زمین برخوردار است.
 
معدن‌کاوی زیستی (Biomining)، یک فعالیت جاافتاده در کرهٔ زمین است. به‌عنوان مثال میکروب‌ها در استخراج مس و طلا از سنگ نقش مهمی بازی می‌کنند. اما هنوز مشخص نیست که با توجه به شرایط گرانش بسیار متفاوت مکان‌های مختلف در کیهان، چنین موجوداتی تا چه حد بتوانند در مریخ، ماه یا سیارک‌ها به فعالیت بپردازند.
 
اما این مطالعه جدید تا حدودی موضوع را روشن می‌کند. این گزارش حاوی نتایج یک آزمایش با نام BioRock است که توسط آژانس فضایی اروپا و در تابستان سال ۲۰۱۹ به مدت سه هفته در ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام شد.
 
«بایوراک» توانایی سه گونه باکتریایی را در شرایط ریزگرانش و گرانش مریخ مورد آزمون قرار داد تا عناصر کمیاب زمینی را از سنگ‌ها استخراج نمایند.
 
گفتنی است عناصر کمیاب زمینی مجموعه‌ای متشکل از ۱۷ عنصر است که به لطف داشتن ویژگی‌های منحصر به فرد کاتالیزوری و مغناطیسی، اجزای اصلی بسیاری از قطعات الکترونیکی را تشکیل می‌دهند و در ساخت انواع آلیاژهای فلزی نیز به کار می‌آیند.
 
در این آزمایش، بایوراک سوار بر یک کپسول باری دراگون به ایستگاه فضایی رسید و محققان بررسی کردند که سه گونه باکتریایی فوق، با چه سطحی از کارآیی به استخراج ۱۴ عنصر کمیاب زمینی از سنگ بازالت در داخل «بیورآکتورهای» کوچک مشغول می‌شوند. انتخاب این نوع سنگ یعنی بازالت به این دلیل بوده که از گدازه خنک شده تشکیل می‌شود که روندی عادی در ماه، مریخ و همچنین زمین است.
 
توانایی بیولوژیکی باکتری بی.سابتیلیس B. subtilis (گونه‌ای مقاوم که معمولاً در آزمایش‌های فضایی مورد استفاده قرار می‌گیرد) در شرایط کم‌جاذبه کاهش یافت و باکتری C. metallidurans هم بهتر نتوانست عملکرد بهتری داشته باشد. اما دانشمندان مشاهده کردند که باکتری S. desiccabilis در هر سه شرایط به‌خوبی قادر به استخراج عناصر است.
 
چارلز کوکل (سرپرست این تحقیق از مرکز ستاره‌شناسی انگلستان در دانشگاه ادینبورگ) می‌گوید: «ما شگفت‌زده شدیم از اینکه دیدیم گرانش‌های مختلف تأثیر قابل‌توجهی بر روی معدن‌کاوی زیستی ندارد؛ در حالی که می‌دانیم ریزگرانش بر رفتار مایعات اثرگذار است».
 
کوکل می‌افزاید: «با این حال، ما فکر می‌کنیم این امر می‌تواند به این دلیل باشد که میکروب‌ها از مدت‌زمان کافی برای تعامل با سنگها برخوردار بوده‌اند. این نتیجه همچنین نشان می‌دهد که معدن‌کاوی زیستی را می‌توان در شرایط مختلف گرانشی مانند سیارک‌ها، ماه یا مریخ هم انجام داد».
 
بنابر گفته‌های آقای کوکل، احتمال زیادی وجود دارد که معدن‌کاوی زیستی بتواند در فضا و با نسخه بزرگتری از رآکتور مورد استفاده تیم BioRock به انجام برسد. او اشاره می‌کند: «شاید لازم باشد کمی آن را اصلاح کنیم؛ مثلاً سنگ را خرد کنیم تا برای میکروب‌ها دسترس‌پذیرتر باشد؛ اما ایدهٔ زیربنایی تفاوتی نمی‌کند».

 
کارشناسان تأکید دارند که ایجاد سکونتگاه‌های دائمی و پایدار انسانی در ماه، مریخ و فراتر از آنها تا حد ممکن نیازمند یافتن منابع مورد نیاز برای ادامه زندگی است. این مطالعه جدید نشان می‌دهد که میکروب‌ها می‌توانند به تحقق بخشیدن به این هدف کمک کنند؛ هرچند که هنوز کارهایی باید انجام شوند.
 
کوکل اظهار می‌دارد: «من فکر می‌کنم که ما باید به بررسی میکروب‌هایی بپردازیم که بهترین نتیجه را در استخراج عناصر مفید از مواد موجود در فضا مانند سیارک‌ها، ماه و مریخ برای ما به همراه دارند و ما باید به توسعه فناوری برای بهینه‌سازی این نوع فرآیندهای صنعتی ادامه دهیم».
 
گفتنی است کاربردهای بالقوه این نتایج جدید، فقط به استقرار فضا محدود نمی‌شوند. از این گذشته گونهٔ باکتریایی S. desiccabilis در گرانش شبیه‌سازی مریخ نشان داد که تحت گرانش تغییریافته، یک زیست‌نشان (biosignature) بالقوه تولید می‌کند که البته نتایجی نیز با خود به‌همراه دارد؛ از جمله می‌توان از آن برای آزمودن فرضیه زندگی بر روی مریخ استفاده کرد.