ADVERTENTIE

Ruimtebiomining: op weg naar menselijke nederzettingen buiten de aarde

WETENSCHAPPENASTRONOMIE & RUIMTEWETENSCHAPRuimtebiomining: op weg naar menselijke nederzettingen buiten de aarde

De bevindingen van het BioRock-experiment geven aan dat door bacteriën ondersteunde mijnbouw in de ruimte kan worden uitgevoerd. Na het succes van de BioRock-studie is het BioAsteroid-experiment nu aan de gang. In deze studie worden bacteriën en schimmels gekweekt op asteroïde materiaal in een incubator onder microzwaartekracht van het ruimtestation om biofilmvorming, bioleaching en andere chemische en biologische veranderingen, inclusief de genetische transcriptionele veranderingen, te bestuderen. Biomining in de ruimte is een belangrijke ontdekking die in de toekomst een groot potentieel lijkt te hebben.

Menselijke nederzettingen buiten de aarde op de maan of op planeten zoals Mars in de ruimte zijn al lang het thema van sciencefiction. In de afgelopen twee decennia zijn er echter serieuze gedachten en onderzoeksactiviteiten in deze richting gaande. Een van de belangrijkste vragen voor de wetenschappelijke gemeenschap was hoe de materialen (zoals zuurstof, water, bouwmaterialen, waaronder metalen en mineralen, enz.) te verkrijgen die nodig zijn om een ​​zichzelf in stand houdende aanwezigheid in de ruimte te vestigen (1).  

Biomining dwz het extraheren van metalen uit ertsen door middel van bio-katalyse het gebruik van micro-organismen zoals bacteriën en archaea gebeurt in de praktijk al lang op planeet Aarde. Momenteel wordt deze methode gebruikt om kopersulfiden uit te logen en goudertsen voor te behandelen en ook om metalen uit geoxideerde ertsen te extraheren en metalen terug te winnen uit afval (2).   

Kan de techniek van biomining effectief worden gebruikt onder microzwaartekracht in de ruimte om materialen te winnen die nodig zijn voor menselijke nederzettingen? Kunnen micro-organismen helpen bij het extraheren van metaal en materialen met behulp van asteroïde materialen of stenen die beschikbaar zijn op de maan of? maart? Kennis van microbe-minerale interacties in de ruimte wordt ook belangrijk geacht vanwege het potentieel in bodemvorming, vorming van biokorsten in gesloten drukruimten, gebruik van regoliet (laag van vast materiaal over gesteenten) en productie van bouwmaterialen. Ruimte-biomining-experimenten zijn precies om deze redenen ontworpen om de effecten van veranderde zwaartekracht te begrijpen.  

Hiertoe voerde de European Space Agency in 2019 het BioRock-experiment uit op het International Space Station (ISS). Experimenten werden ontworpen om de bio-uitloging van zeldzame aardmetalen uit basaltgesteente in drie zwaartekrachtomstandigheden te bestuderen, namelijk. microzwaartekracht, gesimuleerde Mars-zwaartekracht en gesimuleerde aarde-zwaartekracht. Drie bacteriesoorten, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis en Cupriavidus metallidurans werden gebruikt in de studie. De geteste hypothese was als ”verschillende zwaartekrachtregimes kunnen de uiteindelijke celconcentraties beïnvloeden die worden bereikt na een periode van meerdere weken in de ruimte''. De resultaten suggereerden geen significant effect van verschillende zwaartekrachtomstandigheden op het uiteindelijke aantal bacteriële cellen, wat impliceert dat de werkzaamheid van het bleekproces hetzelfde blijft onder verschillende zwaartekrachtomstandigheden. Deze bevindingen van het BioRock-experiment geven aan dat door bacteriën ondersteunde mijnbouw in de ruimte kan worden uitgevoerd. Biomining in de ruimte is een belangrijke ontdekking die in de toekomst een groot potentieel lijkt te hebben (3,4).  

Na het succes van de BioRock-studie is het BioAsteroid-experiment nu aan de gang. In deze studie worden bacteriën en schimmels gekweekt op asteroïde materiaal in een incubator onder microzwaartekracht van het ruimtestation om biofilmvorming, bioleaching en andere chemische en biologische veranderingen te bestuderen, inclusief de genetische transcriptionele veranderingen(5).  

Met deze springplanken kruipt de mensheid zeker vooruit naar menselijke nederzettingen buiten de planeet Aarde.

***

Referenties:

  1. NASA 2007. Lunar Regolith Biomining Workshop Report. Online verkrijgbaar bij https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  
  1. Johnson DB., 2014. Biomining — biotechnologieën voor de winning en terugwinning van metalen uit ertsen en afvalstoffen. Huidige mening in de biotechnologie. Jaargang 30, december 2014, pagina's 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  
  1. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Biomining-experiment in een ruimtestation demonstreert de extractie van zeldzame aardelementen in microzwaartekracht en de zwaartekracht van Mars. Gepubliceerd: 10 november 2020. Natuurcommunicatie 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 
  1. Santomartino R., Waajen A., et al 2020. Geen effect van microzwaartekracht en gesimuleerde Mars-zwaartekracht op uiteindelijke bacteriële celconcentraties op het internationale ruimtestation: toepassingen voor bioproductie in de ruimte. Grenzen in de microbiologie., 14 oktober 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  
  1. UK Space Agency 2020. Persbericht - Biomining-onderzoek zou toekomstige nederzettingen op andere werelden kunnen ontsluiten. Gepubliceerd op 5 december 2020. Online beschikbaar op https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

*** 

Umes Prasad
Umes Prasad
Redacteur, Wetenschappelijk Europees

Schrijf je in voor onze Nieuwsbrief!

Om op de hoogte te blijven van het laatste nieuws, aanbiedingen en speciale aankondigingen.

- Advertentie -

Meest populaire artikelen

mRNA-1273: mRNA-vaccin van Moderna Inc. tegen nieuw coronavirus toont positieve resultaten

Een biotechbedrijf, Moderna, Inc. heeft aangekondigd dat 'mRNA-1273',...

Diagnostische tests voor COVID-19: een evaluatie van huidige methoden, praktijken en toekomst

Laboratoriumtesten voor diagnose van COVID-19 momenteel in praktijk...

Twee isomere vormen van alledaags water vertonen verschillende reactiesnelheden

Onderzoekers hebben voor het eerst onderzocht hoe twee...
- Advertentie -
97,938FansLike
62,784volgersVolg
1,903volgersVolg
31abonneesInschrijven