يُنظر إلى التعدين تقليديًا على أنه نشاط يستخدم المعاول والمجارف ، أو في العصر الحديث ، الآلات الضخمة التي يمكنها تمزيق سفوح الجبال بأكملها في دقائق. ومع ذلك ، فإن القوة الصناعية ليست هي الطريقة الوحيدة لتمزيق الصخور. طريقة قابلة للتطوير وأكثر ملاءمة للبيئة للوصول إلى المواد التي يسعى التعدين لاستخراجها هي الاستخدام الميكروبات . تستخدم هذه التقنيات بالفعل على نطاق واسع في عمليات التعدين الأرضية. لكن في الآونة الأخيرة ، بقيادة فريق جامعة ادنبرة بدأت تجربة تعدين الكويكبات باستخدام الميكروبات في محطة الفضاء الدولية (ISS).
التجربة ، المعروفة باسم BioAsteroid ، هي جزء من أكبر برنامج المفاعل الحيوي السريع . هذا البرنامج هو محاولة لاستغلال الإمكانات التجارية لمحطة الفضاء الدولية باستخدام التجارب البيوكيميائية والبيولوجية. يستخدم حاضنة KUBIK ، وهي ميزة مثبتة بشكل دائم لمحطة الفضاء الدولية تديرها وكالة الفضاء الأوروبية وشريكها التجاري ، فضاء قيصر .
جهاز استزراع الكويكب الحيوي.
الائتمان: جامعة إدنبرة
BioAsteroid بحد ذاته عبارة عن تجربة لتقييم إمكانية استخدام البكتيريا لتحويل الصخور الموجودة على الكويكبات إلى مواد مفيدة. على وجه التحديد ، تمتلئ الكبسولات التجريبية بصخور الكويكبات والملاط البيولوجي الذي سيتم إدخاله إلى الصخور بمجرد وصولها إلى الجاذبية الصغرى لمحطة الفضاء الدولية. المواد التي تحاول تلك الميكروبات فتحها تتراوح من الألومنيوم لبناء الموائل إلى الأكسجين لاستخدامه في وقود الصواريخ.
قد يكون التركيز على تلك المواد المفيدة أمرًا جديدًا ، لكن تجربة BioAsteroid ليست أول تجربة تعدين أحيائي يتم إجراؤها على محطة الفضاء الدولية. نُشرت نتائج تجربة سابقة ، تسمى BioRock ، مؤخرًا في طبيعة سجية . وركز على استخراج العناصر الأرضية النادرة ، بدلاً من المواد المفيدة بشكل عام الموجودة في صخور BioAsteroid. وجدت هذه التجربة أنه في حين أن الجاذبية الصغرى ومحاكاة جاذبية المريخ قد أعاقت ناتج استعادة الموارد للبكتيريا قيد الاختبار ، إلا أن الانهيار البيولوجي للمادة لا يزال يحدث ، وإن كان بوتيرة أبطأ.
يقوم رائد الفضاء لوكا بارميتانو بتثبيت تجربة BioRock على محطة الفضاء الدولية.
الائتمان: ESA
سرعة استخراج الموارد هي نقطة بيانات مهمة لتجربة BioAsteroid أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، سينظر الفريق في تشكيل أي الأغشية الحيوية التي تحدث في التجربة ، حيث إن تكوين هذه المستعمرات البكتيرية الفائقة لا يزال غير مفهوم في الجاذبية الصغرى.
بغض النظر عما إذا كانت الأغشية الحيوية تتشكل أم لا ، فإن البيانات الأكثر إثارة للاهتمام ستكون ما إذا كانت البكتيريا قادرة على استخراج كميات مفيدة من المواد من الكويكبات أم لا. إذا تم هندستها بشكل صحيح ، يمكن أن تنمو البكتيريا نفسها لتسريع معالجة الصخور بشكل كبير في أحواض ضخمة من الطين البيولوجي المشابهة لتلك المستخدمة في تجربة BioAsteroid. إذا نجحت ، فقد تبدأ أخيرًا سباقًا لاستخراج الموارد الوفيرة المتاحة لكليهما بالقرب من كويكبات الأرض وتلك البعيدة.
فيديو يصف كيف يمكن أن يعمل التعدين الأحيائي للكويكبات.
الائتمان: قناة أنطون بيتروف على يوتيوب
ستأتي الخطوة الأولى في فهم ما إذا كانت التجربة ستوفر هذه الشرارة قريبًا. تم إطلاقه بنجاح على SpaceX مهمة الشحن 21 في السادس من ديسمبر. سيستغرق الأمر بضعة أشهر حتى تستغرق التجربة مجراها ، وحتى وقتًا أطول حتى يقوم فريق البحث بجمع وتحليل النتائج التي توصلوا إليها. ولكن عندما يفعلون ذلك ، فقد يضغطون على زر البداية في واحدة من أعظم اندفاعات الذهب في تاريخ البشرية - وقد تكون مدفوعة بالميكروبات.
يتعلم أكثر:
حكومة المملكة المتحدة - دراسة التعدين الحيوي يمكن أن تفتح مستوطنات مستقبلية على عوالم أخرى
جامعة ادنبرة - إطلاق تجربة BioAsteroid إلى محطة الفضاء
الإلكترونيات الأسبوعية - أطلق BioAsteroid جامعة إدنبرة في تجربة التعدين الحيوي
ائتمان الصورة الرئيسي: تحضير العينات بواسطة سي كوكل