На данный момент ученые почти не знают, как себя ведут микробы вне земных условий. Однако, им хотя бы известно, что в условиях невесомости бактерии образуют на различных объектах толстые и разнообразные по своей форме пленки.
Вполне возможно, что это свойство позволит микробам извлекать полезные химические элементы гораздо быстрее и эффективнее, чем а Земле. Правдивость этого предположения скоро будет проверена в рамках эксперимента внутри Международной космической станции.
Полезные ископаемые очень редко встречаются в чистом виде и в большинстве случаев заточены внутри различных горных пород. На протяжении многих веков люди занимались их извлечением вручную, но потом выяснили, что микробы с этой задачей справляются гораздо лучше.
Например, в 1940-х годах ученые извлекали медь из горных пород при помощи так называемых железобактерий — такой подход сохранил массу денег и человеческих сил. Логично предположить, что такой же способ добычи полезных ископаемых должен применяться на Марсе и других планетах, но станут ли микробы выполнять свою работу при слабой силе тяжести?
Добыча полезных ископаемых
В ночь с 25 на 26 июля на космическую станцию будет отправлен грузовой корабль Dragon от компании SpaceX. Его запуск уже должен был состояться, однако его перенесли на другую дату из-за плохих погодных условий. Внутрь капсулы погружено около 2,5 тонн груза для проведения десятков экспериментов. Одним из самых интересных исследований будет BioRock — именно в его рамках экипаж станции попытается добыть полезные вещества из вулканической горной породы под названием базальт в условиях невесомости.
Добыча ископаемых будет происходить внутри этих реакторов
Ученые выбрали базальтовые породы по двум причинам. Во-первых, базальт считается одним из самых распространенных в Солнечной системе пород, поэтому в будущем космические путешественники наверняка с ним столкнутся и попытаются добыть из него нужные им вещества. Во-вторых, вулканическая порода имеет множество микроскопических отверстий, внутри которых микробы будут чувствовать себя максимально комфортно.
Пленка из микробов на куске базальта
В ходе эксперимента экипаж МКС планирует извлечь из твердой породы более 20 химических элементов. Собранные материалы впоследствии будут отправлены на Землю, чтобы исследователи оценили чистоту добытых элементов. Разумеется, в ходе эксперимента ученые также будут тщательно следить за поведением микробов и подмечать действия, которые кажутся им странными.
Как добываются полезные ископаемые?
Технология извлечения металлов из твердых пород при помощи бактерий, как и говорилось выше, довольно стара. В самом начале процесса горную породу тщательно измельчают и смешивают с кислотой. Затем в этот раствор добавляют группу бактерий, которые в процессе своей жизнедеятельности начинают отделять химические вещества от породы и вымывать их в раствор. Собрать отделенные вещества затем можно путем электролиза — пропускания электрического тока через жидкость.
В ходе извлечения металлов бактерии не получают никакого вреда, потому что вымывание компонентов твердого материала в раствор — это естественный для них процесс. В природе железобактерии встречаются в пресных и соленых водах и играют огромную роль в круговороте железа в природе. Благодаря им, например, на дне болот и морей образуются железная руда и марганец.
Полезные бактерии
Возможно, в будущем мы сможем добывать полезные ископаемые даже на астероидах, где силы тяжести практически нет. В этом случае для микробов придется создать специальные капсулы, которые поддерживают оптимальную для их жизни температуру и давление. Взамен бактерии позволят нам сильно экономить на космических перевозках — на Землю будут доставляться только сами полезные ископаемые, а кусочки тяжелого грунта останутся в космосе.
Добычей полезных ископаемых займутся Sphingomonas desiccabilis и другие бактерии
Все это выглядит весьма многообещающе и теперь остается надеяться, что в космических условиях бактерии работают так же хорошо, как и на Земле. На нашей планете остается все меньше ресурсов, поэтому добыча полезных ископаемых на других планетах это всего лишь дело времени.
