Учёные из Корнеллского и Эдинбургского университетов, а также работающий на Международной космической станции астронавт NASA Майкл Скотт Хопкинс провели успешный опыт извлечения драгметаллов из горных пород в условиях невесомости с помощью микроорганизмов: грибов и бактерий. Эти микроорганизмы предполагается использовать в будущих проектах по освоению Луны. Они помогут извлекать нужные драгметаллы непосредственно из грунта в месте работ. Так учёные планируют сэкономить на доставке материалов с Земли.
Первый космический шахтёр.
Как по Вашему должен выглядеть космический шахтёр?
На этот вопрос 30 января ответил астронавт Майкл Хопкинс после успешно завершившегося в невесомости эксперимента с микроорганизмами. Грибы Penicillium simplicissimum и бактерии Sphingomonas desiccabilis стали самыми настоящими космическими шахтерами. Два этих вида микроорганизмов смогли извлечь драгоценные металлы платиновой группы из горных пород в условиях невесомости. Результаты исследования впервые были опубликованы в научном издании npj Microgravity.
Подтверждённая в невесомости на МКС способность микроорганизмов должна помочь людям в освоении космоса, извлекая минеральные ресурсы из внеземных пород.
На МКС микроорганизмы были отправлены в рамках научного исследования, в котором принимали участие сразу две страны: США и Великобритания. Со стороны США выступили исследователи из Корнеллского университета и находящийся на орбите астронавт NASA, им оказался Майкл Хопкинс, а со стороны Великобритании участвовали учёные из Эдинбургского университета, расположенного в столице Шотландии.
Ах, да! Третьей стороной, участвующей в эксперименте выступила микроскопическая группа из гриба Penicillium simplicissimum и бактерии Sphingomonas desiccabilis.
Буквально на днях - 11 февраля широкую огласку успеху эксперимента придала Роза Сантомартино, ведущий автор исследования. Она отметила, что результаты эксперимента помогли учёным лучше понять поведение микроорганизмов в космосе, оценить их активность в условиях невесомости и расширить круг исследований на другие виды микробов.
Помню, как-то на сайте NASA я прочитал историю одного астронавта, бравшего с собой в космос маленький молоток, считавшийся счастливым. К третьему или четвёртому полёту цена этому молоточку, весом всего чуть более 1 кг, составляла миллионы долларов.
Доставка на орбиту каждого килограмма металла или оборудования, запущенного с Земли, стоит целое состояние. Поэтому удобнее искать нужные материалы при освоении той же Луны на её поверхности.
Так, например, недавно китайские исследователи доставили с Луны одностенные углеродные нанотрубки, производство которых на Земле требует наличия специально оборудованных лабораторий (обзор). На спутнике Земли эти трубки образовались естественным образом. В настоящее время их земные аналоги используются для производства сенсорных экранов или высокоэффективных батарей. Предположительно, при освоении Луны, китайцы смогут организовать производство нужной электроники непосредственно на месте.
Использование микроорганизмов для извлечения из метеоритов или "местного" грунта нужных минералов может значительно снизить нагрузку на космические аппараты-доставщики.
Как микробы добывают драгметалл?
Микроорганизмы, участвующие в эксперименте, выделяют карбоновые кислоты. Молекулы этого вещества, в составе которых есть углерод, связываются с минералами, содержащимися в метеорите. Этот процесс получил название комплексообразование. Именно он помогает извлекать необходимые минералы из породы.
На орбите в условиях невесомости извлекать металлы пытались двумя способами. Первый - химическим выщелащиванием. Второй - микроорганизмами.
Первый способ оказался неэффективным, потому что без силы тяжести оперировать химическими жидкостями было невероятно сложно. Зато микробы чувствовали себя прекрасно, сохраняли свою активность и, фактически, организовали настоящий биомайнинг драгоценных элементов. Грибок даже ускорил свой метаболизм и извлёк из образцов метеоритов драгоценного палладия больше, чем был на это способен на родной Земле.
Для справки. Палладий — элемент платиновой группы. Он служит основным катализатором для систем жизнеобеспечения. Другой особенностью металла является его способность поглощать водород - почти в 900 раз больше собственного объёма. Поэтому его используют в топливных элементах космических аппаратов. Ещё палладий невероятно прочный металл, устойчивый к высоким температурам и коррозии. Благодаря таким свойствам, его применяют не только для ракетных двигателей, но и в современной электроники.
Итог.
Везите на МКС больше микробов!
Самым забавным во всей этой истории оказался метаболизм грибов. Их на станцию завезли 44 штуки и у каждого метаболизм ускорялся, но по разному. Все вместе микроорганизмы поддерживали стабильный уровень извлечения палладия и платины независимо от гравитации.
После такого эксперимента учёные, принимавшие участие в исследовании, предложили использовать те же виды микроорганизмов для извлечения полезной руды из отходов горнодобывающей промышленности, либо в бедных ресурсами регионах.
Может быть интересно:
Благодарю Вас за прочтение и потраченное время.
Помочь умственному развитию автора можно здесь.
На что собираются деньги написано здесь.