Ученые предложили добывать ценные ресурсы астероидов с помощью бактерий — Naked Science
12.11.2020
Сергей Васильев

Ученые предложили добывать ценные ресурсы астероидов с помощью бактерий

5.4

Эксперименты на Международной космической станции показали, что некоторые бактерии способны выделять из каменной породы редкоземельные элементы даже в условиях микрогравитации.

Биопленка Sphingomonas desiccabilis на базальте
Биопленка Sphingomonas desiccabilis на базальте / ©UK Centre for Astrobiology, University of Edinburgh, Rosa Santomartino

Жизнедеятельность определенных видов микробов на Земле ведет к накоплению редкоземельных элементов. Эти металлы играют громадную роль в современной микроэлектронике, однако в земной коре рассеяны действительно редко, что делает их добычу сложной задачей, приводит к серьезным экологическим проблемам и высокой стоимости. Поэтому ученые трудятся над созданием технологий биологической разработки таких ресурсов — «биомайнинга».

Такой подход снижает потребности в использовании едких веществ, необходимых для химического извлечения редкоземельных элементов: бактерии самостоятельно связывают и накапливают их. В будущем подобные технологии позволят добывать такие металлы даже на астероидах и других небесных телах. И это удалось подтвердить во время недавних экспериментов на борту МКС, результаты которых представлены в новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Микрогравитация может влиять на перемешивание и оседание клеток, затрудняет приток питательных веществ и отток отходов жизнедеятельности. Поэтому часто она негативно сказывается на росте и развитии бактерий. Чтобы проверить ее эффекты на процессы биомайнинга, Чарльз Кокелл (Charles Cockell) и его коллеги из Эдинбургского университета провели эксперименты в рамках проекта ESA BioRock.

На МКС доставили бактерии Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis и Cupriavidus metallidurans, а также образцы базальта, из которых тем предстояло извлекать редкоземельные металлы. Их помещали в специально спроектированный биореактор KUBIK, в котором контролируется не только температура, но и «сила тяжести»: центрифуга раскручивает среду с нужной скоростью, позволяя имитировать различную гравитацию.

В ходе опытов ученые сравнили производительность всех трех видов бактерий при земной и марсианской гравитации, а также в микрогравитации, «естественной» на борту МКС. B. subtilis и C. metallidurans не работали ни в каких условиях, помимо «земных». Зато S. desiccabilis продемонстрировали, что способны к биомайнингу при любом притяжении, извлекая при этом около 70 процентов содержавшихся в базальте церия и неодима.

Авторы связывают такие «суперсилы» S. desiccabilis с тем, что эти микробы синтезируют особенно много длинноцепочечных полисахаридов, которые обладают повышенной способностью связывать редкоземельные металлы. Вероятно, и другие бактерии можно заставить производить избыток таких полимеров, поместив их в определенные стрессовые условия, — но этот вопрос остается для будущих экспериментов.

Тем не менее уже полученные результаты показывают, что определенные виды бактерий могут использоваться для «космического биомайнинга». «Пока добывать эти элементы за пределами Земли экономически нецелесообразно, но потенциально “биомайнинг” позволит работать в космосе на самообеспечении, — сказал Чарльз Коквелл. — Например, возможна роботизированная или дистанционно управляемая добыча в лунном Океане Бурь, богатом редкоземельными элементами».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 13:03
Алиса Гаджиева

Иранские ученые расшифровали тексты с глиняных табличек времен правления Дария I.

10 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: