Как микробы помогут колонизировать Марс

Иллюстрация: pixabay 

Если человечество отправится жить на другие планеты, добывать полезные ископаемые смогут некоторые виды бактерий, которые люди привезут с собой с Земли. Такой оптимистичный вывод можно сделать, прочитав результаты исследования, опубликованного в Nature Communications.

Группа ученых из разных стран провела серию из 36-ти экспериментов под общим названием BioRock. Большая часть опытов делалась на международной космической станции, а контрольные исследования — на Земле.

Ученые построили крошечные контейнеры — каждый размером со спичечный коробок — и поместили в них кусочки базальтовой породы, которую можно найти как на Земле, так и на Луне и Марсе. Фактически базальт — это охлажденная застывшая лава, но в то же время — одна из самых распространенных горных пород. В эти же контейнеры ученые запустили три разных вида бактерий.

В течение трех недель подопытные бактерии питались камнями, а исследователи измеряли количество элементов, которые высвобождались из горной породы. При этом ученые симулировали различную гравитацию: земную, марсианскую и чрезвычайно низкую. Два вида бактерий, к сожалению, не показали ничего особенного. Но оказалось, что один вид — Sphingomonas desiccabilis — способен извлекать необходимые вещества даже в условиях супер низкой гравитации.

Идея в том, что бактерии катализируют химическую реакцию, которая без них происходила бы очень медленно

объясняет Чарльз С. Кокелл, профессор астробиологии в Эдинбургском университете.

Вместе с коллегами он задался целью выяснить, смогут ли микробы эффективно функционировать на Марсе, где сила тяжести составляет всего 38% от земной, или в условиях полного отсутствия гравитации. Ведь тогда будущим колонистам не придется доставлять редкие полезные ископаемые с Земли.

После серии успешных экспериментов на Международной космической станции предполагается, что бактерии смогут добывать так называемые редкоземельные элементы, которые используются для изготовления лазеров, металлических сплавов и магнитов. Без них невозможно представить современные телефоны, компьютеры и электромобили.

Эти 18 элементов с необычными названиями, например, иттрий, лантан, гадолиний и неодим, не так-то просто извлечь. На Земле для этого измельчают тонны руды, затем обрабатывают мелкие частицы химическим раствором, получая в результате небольшую порцию редкоземельных металлов и целые реки токсичных сточных вод.

Химическая реакция, которую катализируют бактерии, была бы намного безопаснее и экологичнее. Уже сейчас микроорганизмы используются для получения 20% меди и золота на Земле.

По мнению исследователей, в космосе бактерии могли бы ускорить добычу редкоземельных элементов на 400%.

Следующая грузовая миссия SpaceX отправится на космическую станцию в декабре. Она доставит контейнеры для еще одного эксперимента — BioAsteroid. На сей раз вместо кусочков базальта в коробочках будут осколки метеоритов, а вместо бактерий — грибы. Ученые хотят выяснить, смогут ли грибы так же эффективно ускорять химические реакции в условиях различной гравитации.