تغطية شاملة

استخدام المفاعلات البيولوجية التي تعمل بالبكتيريا لاستخراج المعادن في الفضاء

يمكن لتجارب التعدين الأولى على الإطلاق التي يتم إجراؤها في الفضاء أن تمهد الطريق لتطوير تقنيات جديدة مصممة لمساعدة البشر على استكشاف وإنشاء مستعمرات في عوالم بعيدة

[ترجمة د. موشيه نحماني]

رائد الفضاء لوكا بارميتانو يضع "مفاعلات بيولوجية" في جهاز طرد مركزي على متن محطة الفضاء الدولية. الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية
رائد الفضاء لوكا بارميتانو يضع "مفاعلات بيولوجية" في جهاز طرد مركزي على متن محطة الفضاء الدولية. الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية

أظهرت الاختبارات التي أجراها رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية أن البكتيريا يمكن أن تساعد في استخراج المواد المفيدة من الصخور الموجودة على المريخ والقمر. يمكن أن تساعد هذه النتائج في الجهود المبذولة لتطوير طرق لاستخراج المعادن والمعادن - مثل الحديد والمغنيسيوم - وهي مواد أساسية للبقاء في الفضاء. ووفقا للباحثين، يوما ما سيكون من الممكن استخدام البكتيريا لتكسير الصخور وتحويلها إلى تربة لزراعة المحاصيل، أو لتزويد المعادن التي سيتم استخدامها لأنظمة دعم الحياة، مثل تلك التي تنتج الهواء للتنفس والماء للشرب. تم تطوير أجهزة التعدين بحجم علبة الثقاب - والتي تسمى "داعمي التعدين الحيوي" - من قبل العلماء في مركز علم الأحياء الفلكي بجامعة إدنبرة في المملكة المتحدة على مدار عقد من الزمن. وتم إرسال ثمانية عشر من هذه الأجهزة إلى المحطة الفضائية - التي تدور حول الأرض في مدار أربعمائة كيلومتر - باستخدام صاروخ سبيس إكس الذي انطلق من كيب كانافيرال في فلوريدا بالولايات المتحدة الأمريكية، في يوليو 2019.          

"مدعومة للتعدين الحيوي" تحتوي على قطع صغيرة من صخور البازلت (صورة من تشارلز كوكيل)
"مدعومة للتعدين الحيوي" تحتوي على قطع صغيرة من صخور البازلت (صورة من تشارلز كوكيل)

تم إدخال قطع صغيرة من البازلت - وهو نوع من الصخور الشائعة على القمر والمريخ - في كل من هذه الأجهزة وغمرها في محلول يحتوي على البكتيريا. وأجريت التجربة، التي استمرت ثلاثة أسابيع، في ظل ظروف الجاذبية الفضائية، بهدف تقليد البيئة الموجودة على القمر والمريخ. وتشير النتائج التي توصل إليها فريق الباحثين إلى أن البكتيريا يمكن أن تزيد بنسبة أربعمائة بالمائة من القدرة على استخلاص العناصر النادرة من الصخور البازلتية الموجودة في مناطق القمر والمريخ. ومثل هذه العناصر النادرة شائعة في التقنيات المتقدمة المستخدمة في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والمغناطيس. تُستخدم البكتيريا أيضًا بشكل شائع على الأرض في عملية تسمى "التعدين الحيوي" من أجل استخلاص العناصر المهمة اقتصاديًا، مثل النحاس والذهب، من الصخور. ويضيف الباحثون أن التجارب الجديدة قدمت أيضًا بيانات مهمة فيما يتعلق بتأثيرات الجاذبية على نمو المستعمرات البكتيرية هنا على الأرض. 

الدراسة التي نشرت منذ فترة طويلة في المجلة العلمية طبيعة الاتصالاتوحصل على تمويل من وكالة الفضاء البريطانية ووكالة الفضاء الأوروبية. وقال البروفيسور تشارلز كوكيل، من كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة إدنبرة، الذي قاد المشروع: "لقد أرست تجاربنا الأسس لفكرة الجدوى الفنية والعلمية لعملية تعدين العناصر القائمة على البيولوجيا طوال الوقت". النظام الشمسي. وعلى الرغم من أنه ليس من الاقتصادي استخراج هذه العناصر في الفضاء وإحضارها إلى الأرض، إلا أن التعدين الحيوي في الفضاء يمكن أن يساعد في الاستدامة الذاتية للبشر في الفضاء. "على سبيل المثال، تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن بناء المناجم باستخدام الروبوتات التي يشرف عليها البشر في منطقة على سطح القمر تسمى "محيط العواصف" (Oceanus Procellarum)، حيث توجد الصخور الغنية بتركيزات عالية من العناصر النادرة، يمكن أن يكون مسارًا مثمرًا وفعالًا للتنمية البشرية وعلميًا خارج الأرض". ويضيف أحد الباحثين ويقول: "الكائنات الحية الدقيقة هي مخلوقات ذات استخدامات واسعة النطاق، ومع تعميق أبحاثنا في الفضاء، سيكون من الممكن استخدامها لتطوير مجموعة من العمليات. يعد تعدين العناصر مجرد واحدة من هذه العمليات المحتملة. إن النتائج التي ستأتي من تجارب مثل الصخور الحيوية لن تساعد فقط في تطوير التقنيات التي ستسمح للبشر باستكشاف النظام الشمسي بشكل أكبر، ولكنها ستساعد أيضًا العلماء من مجموعة متنوعة من المجالات في الحصول على المعرفة التي يمكن أن تكون مفيدة للجميع. منا هنا على الأرض." 

المقالة التي تصف نتائج البحث     

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم: 

تعليقات 2

  1. الأمور رائعة ولكن منذ ما يقرب من 3000 سنة يخبرنا الجمارا أنهم عندما أحضروا الحجارة لبناء المعبد الأول لم يكن من الممكن قطعها بأدوات معدنية لأن التوراة أمرت بعدم ترجيح الحديد عليها والقصد لم يكن من الممكن استخدام المعدن لتقطيع حجارة المذبح، وإذا كان الأمر كذلك، فكيف قطعوها، فقد أحضروا الشبت كان هناك حيوان بالكاد يمكن رؤيته وهو الذي قطع حجارة المذبح، ربما لا يوجد شيء جديد تحت الشمس.

  2. قبل أن تتجه إلى التعدين الحيوي في الفضاء، لا أرى أن هذه عملية شائعة في KDA؟ لماذا؟

    أفترض أنه إذا تم إثبات ذلك واقتصاديًا في DDA - حيث تكون عملية ربما تكون أسهل بكثير من الناحية اللوجستية - فسيجني شخص ما المال منها بالفعل ...

    يعني ربما لم يثبت بعد، أنه ممكن واقتصادي في المستقبل. يبدو من المبكر بعض الشيء أن نفترض أنه سيكون اقتصاديًا في الفضاء...

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.