Funnene fra BioRock-eksperimentet indikerer at bakteriestøttet gruvedrift kan utføres i plass. Etter suksessen med BioRock-studien, er BioAsteroid-eksperimentet i gang nå. I denne studien dyrkes bakterier og sopp på asteroidalt materiale i en inkubator under mikrogravitasjonstilstand av plass stasjon for å studere biofilmdannelse, bioutlekking og andre kjemiske og biologiske endringer inkludert genetiske transkripsjonsendringer. Rom biomining er en betydelig oppdagelse som ser ut til å ha et stort potensiale fremover.
Menneskelig bosetninger utenfor Earth on Moon eller planeter i likhet med Mars in plass har lenge vært temaet for science fiction. Men seriøse tanker og forskningsaktiviteter rundt dette har vært i gang de siste to tiårene. Et av nøkkelspørsmålene før det vitenskapelige samfunnet har vært om hvordan man kan anskaffe materialene (som oksygen, vann, byggematerialer inkludert metaller og mineraler osv.) som trengs for å etablere en selvopprettholdende tilstedeværelse i plass (1).
Biomining dvs. utvinning av metaller fra malm gjennom biokatalyse bruk av mikroorganismer som bakterier og archaea er i praksis lenge planet Earth. For tiden brukes denne metoden til å utvaske kobbersulfider og forbehandle gullmalm og også for å utvinne metaller fra oksiderte malmer og for å gjenvinne metaller fra avfall (2).
Kan teknikken for biomining brukes effektivt under mikrogravitasjonsforhold i ytre plass å trekke ut materialer som trengs for menneskelig oppgjør? Kan mikroorganismer hjelpe til med å utvinne metall og materialer ved hjelp av asteroidematerialer eller bergarter tilgjengelig på Moon or Mars? Kunnskap om mikrobe-mineral interaksjoner i plass anses også som viktig på grunn av dets potensial i jorddannelse, dannelse av bioskorper i lukkede trykksatte mellomrom, bruk av regolit (lag av fast materiale over berggrunn) og produksjon av byggematerialer. Rom biomining eksperimenter ble designet nøyaktig av disse grunnene for å forstå effekten av endret gravitasjon.
For dette formål europeisk Rom Agency utførte BioRock-eksperimentet på International Rom Station (ISS) i 2019. Eksperimenter ble designet for å studere bioutlekking av sjeldne-jord elementer fra basaltisk bergart i tre gravitasjonsforhold, nemlig. mikrogravitasjon, simulert Mars gravitasjon og simulert Earth gravitasjon. Tre bakteriearter, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilisog Cupriavidus metallidurans ble brukt i studien. Hypotesen som ble testet var om ”forskjellige gravitasjonsregimer kan påvirke de endelige cellekonsentrasjonene som oppnås etter en flerukers periode i rommet''. Resultatene antydet ingen signifikant effekt av forskjellige gravitasjonsforhold på endelige bakteriecelletall, noe som antyder at effektiviteten av blekeprosessen forblir den samme under forskjellige gravitasjonsforhold. Disse funnene fra BioRock-eksperimentet indikerer at bakteriestøttet gruvedrift kan utføres i rommet. Space biomining er en betydelig oppdagelse som ser ut til å ha et stort potensiale fremover (3,4).
Etter suksessen med BioRock-studien, er BioAsteroid-eksperimentet i gang nå. I denne studien blir bakterier og sopp dyrket på asteroidalt materiale i en inkubator under mikrogravitasjonstilstand på romstasjonen for å studere biofilmdannelse, bioutlekking og andre kjemiske og biologiske endringer, inkludert genetiske transkripsjonsendringer(5).
Med disse stepping stones, menneskeheten er sikkert inching fremover mot menneskelig bosetninger utenfor planet Earth.
***
Referanser:
- NASA 2007. Lunar Regolith Biomining Workshop Report. Tilgjengelig online på https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf
- Johnson DB., 2014. Biomining — bioteknologier for utvinning og gjenvinning av metaller fra malm og avfallsmaterialer. Gjeldende mening i bioteknologi. Bind 30, desember 2014, side 24-31. GJØR JEG: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008
- Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Biogruveeksperiment fra romstasjon demonstrerer utvinning av sjeldne jordartselementer i mikrogravitasjon og Mars gravitasjon. Publisert: 10. november 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w
- Santomartino R., Waajen A., et al 2020. No Effect of Microgravity and Simulated Mars Gravity on Final Bacterial Cell Concentrations on the International Space Station: Applications to Space Bioproduction. Frontiers in Microbiology., 14. oktober 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156
- UK Space Agency 2020. Pressemelding – Biomining-studie kan låse opp fremtidige bosettinger i andre verdener. Publisert 5. desember 2020. Tilgjengelig på nett på https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds
***
