Biominería espacial: avanzando poco a poco hacia asentamientos humanos más allá de la Tierra

Los hallazgos del experimento BioRock indican que la minería con soporte bacteriano se puede llevar a cabo en el espacio. Tras el éxito del estudio BioRock, el experimento BioAsteroid está actualmente en marcha. En este estudio, se cultivan bacterias y hongos en material asteroidal en una incubadora en condiciones de microgravedad del espacio estación para estudiar la formación de biopelículas, la biolixiviación y otros cambios químicos y biológicos, incluidos los cambios transcripcionales genéticos. Espacio La biominería es un descubrimiento importante que parece tener un gran potencial en el futuro.

Personas asentamientos más allá La Tierra on Luna o planetas como uno Marte in espacio han sido durante mucho tiempo el tema de la ciencia ficción. Sin embargo, en las últimas dos décadas se han llevado a cabo reflexiones serias y actividades de investigación al respecto. Una de las preguntas clave ante la comunidad científica ha sido cómo adquirir los materiales (como oxígeno, agua, materiales de construcción, incluidos metales y minerales, etc.) necesarios para establecer una presencia autosostenible en espacio ⁽¹⁾.  

Biominería, es decir, extraer metales de los minerales a través de biocatálisis El uso de microorganismos como bacterias y arqueas se practica desde hace mucho tiempo. avión La Tierra . Actualmente, este método se utiliza para lixiviar sulfuros de cobre y pretratar minerales de oro y también para extraer metales de minerales oxidados y recuperar metales de desechos. ⁽²⁾.   

¿Se puede utilizar eficazmente la técnica de la biominería en condiciones de microgravedad en el exterior? espacio para extraer materiales necesarios para humano asentamientos? ¿Pueden los microorganismos ayudar a extraer metales y materiales utilizando materiales de asteroides o rocas disponibles en Luna or Marte? Conocimiento de las interacciones microbio-minerales en espacio También se considera importante por su potencial en la formación de suelos, formación de biocostras en ambientes cerrados presurizados. Espacios, uso de regolito (capa de material sólido sobre lecho de roca) y producción de materiales de construcción. Espacio Los experimentos de biominería se diseñaron exactamente por estas razones para comprender los efectos de la gravedad alterada.  

Para ello, los europeos Espacio Agencia llevó a cabo el experimento BioRock en el Internacional Espacio Estación (ISS) en 2019. Se diseñaron experimentos para estudiar la biolixiviación de especies raras.tierra Elementos de roca basáltica en tres condiciones de gravedad, a saber. microgravedad, simulada Marte gravedad y simulado La Tierra gravedad. Tres especies bacterianas, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis (esporas) y  Cupriavidus metalidurans se utilizaron en el estudio. La hipótesis probada fue si "Los diferentes regímenes de gravedad pueden influir en las concentraciones celulares finales logradas después de un período de varias semanas en el espacio.''. Los resultados no sugirieron un efecto significativo de las diferentes condiciones de gravedad sobre los recuentos de células bacterianas finales, lo que implica que la eficacia del proceso de blanqueo sigue siendo la misma en diferentes condiciones de gravedad. Estos hallazgos del experimento BioRock indican que la minería con apoyo bacteriano se puede llevar a cabo en el espacio. La biominería espacial es un descubrimiento importante que parece tener un gran potencial en el futuro ^(3,4).  

Tras el éxito del estudio BioRock, el experimento BioAsteroid está actualmente en marcha. En este estudio, se cultivan bacterias y hongos en material asteroide en una incubadora en condiciones de microgravedad de la estación espacial para estudiar la formación de biopelículas, la biolixiviación y otros cambios químicos y biológicos, incluidos los cambios genéticos transcripcionales.⁽⁵⁾.  

Con estos peldaños, la humanidad seguramente avanza poco a poco hacia humano asentamientos más allá avión La Tierra .

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Referencias:

1. NASA 2007. Informe del taller de biominería del regolito lunar. Disponible en línea en https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biominería: biotecnologías para extraer y recuperar metales de minerales y materiales de desecho. Opinión Actual en Biotecnología. Volumen 30, diciembre de 2014, páginas 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. El experimento de biominería de la estación espacial demuestra la extracción de elementos de tierras raras en microgravedad y gravedad de Marte. Publicado: 10 de noviembre de 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al 2020. Sin efecto de la microgravedad y la gravedad simulada de Marte en las concentraciones finales de células bacterianas en la Estación Espacial Internacional: Aplicaciones a la bioproducción espacial. Frontiers in Microbiology., 14 de octubre de 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Agencia Espacial del Reino Unido 2020. Comunicado de prensa - El estudio de biominería podría desbloquear futuros asentamientos en otros mundos. Publicado el 5 de diciembre de 2020. Disponible en línea en https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

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