Weltraum-Biomining: Auf dem Weg zu menschlichen Siedlungen jenseits der Erde

Die Ergebnisse des BioRock-Experiments deuten darauf hin, dass in der Region bakteriell unterstützter Bergbau betrieben werden kann Raum. Nach dem Erfolg der BioRock-Studie läuft derzeit das BioAsteroid-Experiment. In dieser Studie werden Bakterien und Pilze auf Asteroidenmaterial in einem Inkubator unter Schwerelosigkeitsbedingungen gezüchtet Raum Station, um die Biofilmbildung, Biolaugung und andere chemische und biologische Veränderungen einschließlich der genetischen Transkriptionsveränderungen zu untersuchen. Raumfahrt Biomining ist eine bedeutende Entdeckung, die großes Potenzial für die Zukunft zu haben scheint.

Human Siedlungen darüber hinaus Die Erde on Mond oder Planeten Gefällt mir Mars in Raum sind seit langem das Thema der Science-Fiction. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden jedoch ernsthafte Überlegungen und Forschungsaktivitäten in diesem Bereich durchgeführt. Eine der Schlüsselfragen der wissenschaftlichen Gemeinschaft war die, wie man die Materialien (wie Sauerstoff, Wasser, Baumaterialien einschließlich Metalle und Mineralien usw.) beschaffen kann, die für den Aufbau einer autarken Präsenz in der Welt erforderlich sind Raum ⁽¹⁾.  

Biomining, dh Gewinnung von Metallen aus Erzen durch Biokatalyse Die Verwendung von Mikroorganismen wie Bakterien und Archaeen ist schon seit langem in der Praxis Planet Die Erde . Derzeit wird diese Methode zur Auslaugung von Kupfersulfiden und zur Vorbehandlung von Golderzen sowie zur Gewinnung von Metallen aus oxidierten Erzen und zur Rückgewinnung von Metallen aus Abfällen eingesetzt ⁽²⁾.   

Kann die Technik des Biominings unter Mikrogravitationsbedingungen in der Außenwelt effektiv eingesetzt werden? Raum um benötigte Materialien zu extrahieren human Siedlungen? Können Mikroorganismen dabei helfen, Metalle und Materialien mithilfe von Asteroidenmaterialien oder Gesteinen zu extrahieren? Mond or Mars? Kenntnisse über Mikroben-Mineral-Wechselwirkungen in Raum wird auch aufgrund seines Potenzials bei der Bodenbildung und der Bildung von Biokrusten in geschlossenen, unter Druck stehenden Räumen als wichtig erachtet Räume, Verwendung von Regolith (Schicht aus festem Material über Grundgestein) und Herstellung von Baumaterialien. Raumfahrt Biomining-Experimente wurden genau aus diesen Gründen entwickelt, um die Auswirkungen veränderter Schwerkraft zu verstehen.  

Zu diesem Zweck europäisch Raumfahrt Die Agentur führte das BioRock-Experiment auf der International durch Raumfahrt Station (ISS) im Jahr 2019. Die Experimente waren darauf ausgelegt, die Biolaugung seltener-Erde Elemente aus Basaltgestein in drei Schwerkraftbedingungen, nämlich. Mikrogravitation, simuliert Mars Schwerkraft und simuliert Die Erde Schwere. Drei Bakterienarten, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis und Cupriavidus metallidurans wurden in der Studie verwendet. Die getestete Hypothese lautete, ob ”unterschiedliche Schwerkraftregime können die nach einem mehrwöchigen Aufenthalt im Weltraum erreichten Endzellkonzentrationen beeinflussen''. Die Ergebnisse legten keinen signifikanten Einfluss unterschiedlicher Schwerkraftbedingungen auf die endgültigen Bakterienzellzahlen nahe, was darauf hindeutet, dass die Wirksamkeit des Bleichverfahrens unter verschiedenen Schwerkraftbedingungen gleich bleibt. Diese Ergebnisse des BioRock-Experiments weisen darauf hin, dass im Weltraum bakteriell unterstützter Bergbau durchgeführt werden kann. Weltraum-Biomining ist eine bedeutende Entdeckung, die ein großes Potenzial für die Zukunft zu haben scheint ^(3,4).  

Nach dem Erfolg der BioRock-Studie läuft derzeit das BioAsteroid-Experiment. In dieser Studie werden Bakterien und Pilze auf asteroidalem Material in einem Inkubator unter Schwerelosigkeitsbedingungen der Raumstation gezüchtet, um die Biofilmbildung, Biolaugung und andere chemische und biologische Veränderungen einschließlich der genetischen Transkriptionsänderungen zu untersuchen⁽⁵⁾.  

Mit diesen Trittsteinen schreitet die Menschheit sicherlich Schritt für Schritt voran human Siedlungen darüber hinaus Planet Die Erde .

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References:

1. NASA 2007. Lunar Regolith Biomining Workshop-Bericht. Online erhältlich unter https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biomining — Biotechnologien zur Gewinnung und Rückgewinnung von Metallen aus Erzen und Abfallstoffen. Aktuelle Meinung in der Biotechnologie. Band 30, Dezember 2014, Seiten 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Das Biomining-Experiment der Raumstation zeigt die Extraktion von Seltenerdelementen in Mikrogravitation und Marsgravitation. Veröffentlicht: 10. November 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al. 2020. Kein Effekt von Mikrogravitation und simulierter Marsgravitation auf die endgültigen Bakterienzellkonzentrationen auf der Internationalen Raumstation: Anwendungen für die Bioproduktion im Weltraum. Frontiers in Microbiology., 14. Oktober 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. UK Space Agency 2020. Pressemitteilung – Biomining-Studie könnte zukünftige Siedlungen auf anderen Welten erschließen. Veröffentlicht am 5. Dezember 2020. Online verfügbar unter https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

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