Добыча полезных ископаемых ассоциируется с большими мощными машинами. В крайнем случае, с людьми, вооруженными кирками и отбойными молотками. И лишь очень немногие люди, знакомые с современным положением дел в этой отрасли, вспомнят о микробах. Но крошечные организмы уже давно трудятся в шахтах по всему миру. Этот метод извлечения полезных ископаемых называется биодобычей. В ходе эксперимента, проведенного на МКС в 2019 году, было установлено, что она может использоваться и на других небесных телах Солнечной системы.
Ценные металлы обычно не встречаются в природе в чистом виде. Они чаще всего смешаны с различными породами и минералами, то есть находятся внутри руды, которая отдает их в результате нагрева или участия в химических реакциях. Однако в 1950 году было обнаружено, что похожий эффект достигается с помощью бактерий. Шахтеры с давних пор знают, что если затопить медный рудник и добавить в воду железо, то в этом месте можно получать медь. В свое время процесс считался алхимическим, но затем выяснилось, что дело тут не в магии, а в бактериях, населяющих стены шахт. Они «питаются» сульфидами, давая на выходе металлы. Сегодня подобным способом на планете добывается 15% меди и 5% золота.
В этом производстве используются два процесса. При биоокислении микробы удаляют все посторонние материалы, оставляя после себя только нужный металл. Биовыщелачивание - это прямо противоположное явление: бактерии собирают требующееся вещество и растворяют его в жидкости, которая затем отделяется. В любом случае, биодобыча кажется исключительно перспективным направлением. Микробы способны извлекать металлы из любых отходов и очищать загрязненные этими химическими элементами почвы. Для них уже сегодня можно придумать десятки различных сфер применения, была бы фантазия, подкрепленная соответствующими техническими знаниями.
Итак, микробы прекрасно справляются со своими задачами на Земле, но многие специалисты считают, что они могут использоваться и для добычи полезных ископаемых в космосе. Прежде всего, речь идет об относительно дефицитных элементах - например, о редкоземельных металлах. Они уже нашли применение в различных электронных устройствах, поэтому пользуются спросом, удовлетворить который нелегко. Если заглянуть в ещё более далекое будущее, то описываемая сегодня технология могла бы снабжать аванпосты человечества на других небесных телах. Металл для их строительства понадобится в любом случае, но возить его с Земли невероятно накладно. Биодобыча же теоретически потребует всего пары пробирок с нужными разновидностями микробов.
Однако прежде чем давать волю столь возвышенным фантазиям, надо понять, могут ли микробы выживать и «работать» на Марсе и Луне - двух главных претендентах на то, чтобы первыми принять человеческие колонии. Ученые пока не знают, способны ли бактерии ощущать изменение силы тяжести, однако известно, что гравитация влияет на их рост, так как прямо воздействует на перемещение различных субстанций внутри клеток. В июле 2019 года Европейское космическое агентство отправило на МКС три вида микробов, использующихся в биодобыче, чтобы выяснить, как они будут чувствовать себя при разных значениях силы тяжести - как на Марсе, на Земле, и в невесомости. Первые два параметра достигались с помощью центрифуги, а третье присутствует на МКС по умолчанию.
Исследователи попытались выяснить, насколько успешно микробы посредством биовыщелачивания будут добывать редкоземельные элементы из базальта - породы, которой предостаточно и на Луне, и на Марсе. Бактерии провели на орбите три недели, после чего вернулись на Землю. Оказалось, что один из видов никак не отреагировал на изменения – он как ни в чем ни бывало извлекал из горной породы имевшиеся там металлы. Второй хуже трудился в условиях сниженной гравитации, а третий вообще отказался что-либо делать, причем даже при земной силе тяжести. Так что исследователям придется ещё немало поработать, чтобы подготовить необходимые условия для начала биодобычи на других небесных телах. К счастью, времени у них предостаточно - строительство колоний на Марсе и Луне, несмотря на громкие заявления соответствующего характера, пока не является делом обозримого будущего. Тем не менее, уже понятно, что эта технология способна работать в космосе, надо только найти подходящих микробов для неё.
Читайте также:
Больше познаваемого читайте на нашем сайте: poznavaemoe.ru
