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Los microbios pueden ser nuestros mineros en asteroides, lunas y otros planetas.

Written by on November 21, 2020


Los microbios podrían utilizarse en futuros asentamientos espaciales humanos extrayendo metales y elementos raros de las rocas, según un investigador que diseñó el primer experimento de minería del mundo en el espacio.

“Puedes pensar en los microbios como mineros en miniatura, si quieres, entrando en las rocas y obteniendo todo lo bueno que necesitamos para construir una civilización”, dijo el profesor Charles Cockell, astrobiólogo de la Universidad de Edimburgo. .

Si los humanos alguna vez se van a asentar en el espacio o en otros planetas, es probable que necesiten encontrar formas de encontrar y recolectar recursos de manera eficiente en entornos alienígenas. La minería será una tecnología clave en ese esfuerzo.

Cockell le dijo al Quirks & Quarks anfitrión Bob McDonald que los microbios se utilizan actualmente en la Tierra para extraer materiales de valor de la roca

“Si esas rocas contienen oro o cobre , entonces podemos usar los microbios para descomponer esos materiales “, dijo.

{1945901713} Eso es El resultado fue muy emocionante porque fue la primera demostración de minería más allá de la tierra. – Prof. Charles Cockell, Universidad de Edimburgo

Los mineros humanos trituran las rocas y agregan líquido, generalmente agua, para activar los microbios inactivos en el mineral.

Luego, los microbios usan procesos químicos para descomponer las rocas, esencialmente digeriéndolas, para acceder a nutrientes como el fósforo y el nitrógeno. Los metales y minerales valiosos pueden ser un producto de desecho bacteriano.

“El lixiviado, que es el líquido que sale de las rocas, contiene los elementos que quieres agarrar”, añadió Cockell. Estos elementos se pueden extraer fácilmente del lixiviado para su uso.

En la Tierra, las empresas mineras utilizan bacterias para extraer alrededor del 20 por ciento del cobre del mundo y el cinco por ciento del oro de nuestro planeta.

Posibles factores de complicación en baja gravedad

Cockell quería ver si los microbios harían el mismo trabajo en el espacio. En 2019 pudo enviar un experimento a la Estación Espacial Internacional para probar esto. Acaba de publicar los resultados de su estudio en la revista Nature Communications .

El problema que le preocupaba especialmente era si el entorno de microgravedad de la estación espacial provocaría que las células microbianas se comportaran de manera diferente en el procesamiento de minerales en el espacio que en la Tierra.

Impresión artística de los hábitats de Marte. Las colonias en Marte podrían ser sustentadas por instalaciones mineras bacterianas. (AI SpaceFactory)

Su preocupación en particular era si la falta de gravedad significaría que las células bacterianas no podrían moverse a los lugares correctos en el roca y lodo de agua, o si interrumpiría los procesos de circulación normales que en la Tierra provocan la mezcla de fluidos alrededor de las partículas de roca, lo que permite que los microbios accedan a ellas. También era un problema si los microbios comedores de rocas prosperarían y se reproducirían en el espacio.

“Muchas personas han demostrado que la gravedad afecta el crecimiento microbiano en el espacio”, dijo Cockell. “Así que simplemente estábamos probando si la gravedad y la microgravedad marcianas, por ejemplo, y los asteroides cambiarían la forma en que se producía la minería biológica”.

Experimento minero a bordo de la ISS

En su En el experimento de la estación espacial, probaron tres especies bacterianas diferentes en diferentes condiciones de gravedad para imitar la gravedad en un asteroide o en Marte.

“Pasamos varios años diseñando un reactor biominado en miniatura. Y esto es esencialmente una pequeña pieza de kit en la que pones tus piezas de roca, en nuestro caso, basalto y tus microbios secos”, describió Cockell.

La roca de basalto que usaron en el experimento es similar a la que se encuentra en la Luna o Marte.

El astronauta italiano, Luca Parmitano, colocó el reactor de biominería en una centrífuga en miniatura que hizo girar las muestras para simular diferentes condiciones de gravedad.

Los microbios se dejaron crecer y alimentarse durante 21 días. Las muestras se enviaron luego de regreso a la Tierra para su análisis.

Imagen de Sphingomonas desiccabilis, la bacteria que se demostró que extrae biológicamente elementos de tierras raras que crecen en rocas de basalto. (Rosa Santomartino)

Una de las especies bacterianas que analizaron se llama Sphingomonas desiccabilis, y vive naturalmente en la sal y la roca costras en los desiertos. Cockell dijo que “extrajo con éxito elementos de tierras raras de la roca”.

“Ese resultado directo fue muy emocionante porque fue la primera demostración de minería más allá de la tierra”.

Dijo Sin embargo, lo que fue aún más interesante fue cómo los microbios lograron superar el problema de las diferentes condiciones de gravedad, tal vez cambiando su tasa de crecimiento, para finalmente alcanzar la misma concentración de células bacterianas en las condiciones de gravedad reducida que en la gravedad de la Tierra.

“Lo que sugiere nuestro experimento es que se puede realizar biominería en asteroides o Marte, tal como se puede hacer en la Tierra”, dijo. “Estos diferentes efectos de la gravedad no deberían cambiar nuestra capacidad para realizar biominería”.

Un paso hacia la autosostenibilidad en el espacio

Cockell dijo que prevé asentamientos en la Luna o Marte, o bases en un asteroide, y cerca, podría haber una instalación de procesamiento gigante donde los microbios podrían usarse para ayudar a descomponer las rocas para extraer elementos deseables.

Sin embargo, una preocupación con esta tecnología sería la posible contaminación bacteriana de lugares como Marte, donde los científicos están buscando señales de vida indígena.

“Claramente hay una compensación ahí. Y claramente hay una discusión sobre si desea utilizar biominería u otros tipos de minería”, dijo Cockell, quien agregó que hay mucha más investigación por hacer antes de que llegar a ese punto.

Tiene otro experimento llamado “ BioAsteroid “, que está programado para volar en unas pocas semanas. en el que los astronautas realizarán el mismo experimento de biominería, pero utilizando un meteorito aplastado en lugar de una roca similar a la de Marte.

Producido y escrito por Sonya Buyting


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