物理科技生物学-PHYICA

在空间站优木美沙上展示小行星物质生物矿化的微生物

天文学与空间 2022-05-28 00:01:17

美国国家航空航天局皮娅·森 欧空局宇航员卢卡·帕米塔诺在国际空间站进行生物岩石实验,这是生物类固醇项目的前身

信用:欧空局 随着人类越来越接近在距离地球数百万英里的火星等星球上生活和工作的可能性,科学家们正在探索如何获得在太空中建立自我维持存在所需的材料

研究人员正在微重力条件下对采矿方法进行测试,看看小行星是否能提供大量有价值的物质和微量元素的新来源

欧空局(欧洲航天局)在第21次SpaceX货物再补给任务上发射的生物类固醇实验研究了国际空间站微重力下的生物采矿

这项研究是通过向空间站发送含有小行星物质的实验装置(生物反应器)并观察微生物从岩石基质中提取有用元素的能力来实现的

生物采矿是一种环保节能的提取有用元素的方法,利用微生物分解岩石来制造土壤或提供养分

微生物是微生物,如细菌和真菌,具有多种功能

有些微生物具有对人类有益的能力,比如生物采矿

“微生物非常擅长做这些事情,因为它们已经挖掘元素35亿年了,远在人类出现之前,”生物类固醇研究员、爱丁堡大学英国天体生物学中心教授查尔斯·科克尔说

虽然生物采矿已经在地球上用于解决污染问题,如酸性矿井排水,但一个主要问题是这些微生物如何附着在空间表面或形成生物膜

微重力可以改变基本的物理过程,如对流和液体混合

科克尔作为BioRock的首席研究员已经解决了其中的一些问题,BioRock是在2019年空间站交付SpaceX CRS-18后进行的。

欧空局之前的这项研究考察了微重力和火星重力如何影响生物采矿中涉及的微生物过程

令研究小组惊讶的是,微重力对生物采矿没有不利影响

该结果发表在今年早些时候的科学杂志《自然》上

“微生物能够在不同的重力条件下以同样的方式进行生物矿化

“我们成功地展示了从玄武岩中提取稀土元素的过程,玄武岩是月球和火星表面的组成部分,”科克尔说

生物类固醇实验装置的飞行前视图,在该装置中,生物类固醇研究被整合到生物类固醇研究的实验容器中

每个实验单元有两个培养室

信用:欧空局 现在BioRock已经完成了第一个生物反应器在玄武岩上进行生物采矿的技术演示,科克尔的目标是从小行星上提取元素

“生物类固醇的全部意义在于试图理解微生物在微重力下如何与小行星物质相互作用,以及它们是否可以用来加速或催化小行星物质的分解以释放有用的元素,”科克尔说

生物类固醇侧重于以前用于生物采矿的微生物,但包括一个新的转折

“我们不是在看玄武岩,而是在看小行星物质

“我们看到的不仅仅是细菌,而是一种细菌和一种真菌,一种细菌和一种真菌混合在一起,”科克尔说

生物类固醇中使用的真菌是岩石的侵蚀性溶解剂,产生大量的酸,并在有菌丝的岩石上形成网络

通过降低环境的酸碱度,微生物将从小行星物质中提取带正电荷的元素,使其分解

大部分自动化的调查将持续19天,在此期间微生物和真菌将与a 4碎片相互作用

摩洛哥发现50亿年前的陨石小行星

12个腔室中的每一个都将包括大约1克小行星和5毫升液体,其中含有大约10-50亿个微生物

“你必须从一个星球的外壳中取出东西来建造东西,不管它是你宇宙飞船里的铁,还是你手机或电脑屏幕里的稀土元素,”科克尔说

“文明是建立在从地壳中挖掘出来的元素之上的

“这些元素在历史上被挖掘出来并用于制造工具:从冶金到电容器和磁铁等电子元件的小型化

也许在未来,人类将拥有太空岩石,当然还有微生物矿工,来感谢太空殖民地和新技术

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