A Nemzetközi Űrállomáson (ISS) végrehajtott BioAsteroid-experimentum eredményei azt mutatják: a mikrobák biobányászati képességei mikrogravitációban is megőrződnek. A december 2020-ban indult vizsgálatot az Edinburgh-i Egyetem kutatói kezdeményezték, és a kísérlet mintáit a következő évben visszaszállították a Földre a részletes elemzéshez, írja a hvg.hu.
Mit teszteltek pontosan?
A kutatás célja az volt, hogy felmérjék: a mikroorganizmusok képesek-e kinyerni fémeket meteoritanyagból akkor is, amikor a gravitáció hatása elhanyagolható. A kísérletben két mikroorganizmust használtak: a Penicillium simplicissimum nevű gombát és a Sphingomonas desiccabilis nevű baktériumot. Összesen 44 elemet vizsgáltak, és azt mérték, hogy mennyire hatékony a biológiai kioldás a nem biológiai (abiotikus) kioldódáshoz képest mikrogravitációs körülmények között.
Eredmények — mi maradt, mi változott?
Az elemzések szerint a mikrobák jól teljesítettek az űrben: a 44 vizsgált elem közül 18-at sikerült biológiailag kinyerni a meteorit anyagából. Emellett kiderült, hogy az abiogén oldatokkal végzett kioldás az űrben összességében kevésbé volt hatékony, mint a Földön. Egyes fontos megfigyelések a következők:
- Penicillium simplicissimum a mikrogravitációban is növelte olyan értékes fémek felszabadulását, mint a palládium és a platina, összevetve az abiológiai kioldással;
- Sphingomonas desiccabilis életképes maradt és aktívan vett részt elemek kioldásában legalább az egyik meteoritmintából;
- Számos elem esetében az abiológiai kioldódás hatékonyabb volt az űrben, mint a Földön, ugyanakkor a biokioldódás stabilnak bizonyult, azaz a mikrobák teljesítménye nem csökkent jelentősen mikrogravitációban.
| Organizmus | Fő megfigyelés |
|---|---|
| Penicillium simplicissimum | Növelte palládium, platina és más elemek felszabadulását mikrogravitációban |
| Sphingomonas desiccabilis | Életképes maradt; képes volt elemeket kioldani egy meteoritmintából |
Miért fontos ez?
A biobányászat — vagyis a mikrobák által előidézett kémiai oldás — a Földön már ismert módszer értékes fémek kinyerésére. Az, hogy a módszer hatékonynak bizonyul mikrogravitációban is, jelentős következményekkel járhat az űrkutatás számára. Az ISS-kísérlet eredményei azt jelzik, hogy a jövőbeni hold- vagy aszteroida-bázisokon alkalmazott in situ erőforrás-hasznosítás (ISRU) részeként mikrobák segíthetnének fémek és egyéb alapanyagok kitermelésében, csökkentve a Földről indítandó készletek mennyiségét és költségeit.
Ugyanakkor a tanulmány rámutat arra is, hogy a nem biológiai és biológiai folyamatok eltérően reagálnak a mikrogravitációra: míg az abiogén kioldódás hatékonysága változhat, a biokomponensek stabilan működnek. Ez a különbség fontos lehet a technológiák jövőbeli kombinálása és optimalizálása szempontjából.
Korlátok és további kérdések
A BioAsteroid eredményei ígéretesek, de korlátozott méretű kísérletről van szó: a vizsgálat laboratóriumi körülmények között, meghatározott mintákon zajlott, és a tényleges aszteroida- vagy holdkörnyezet komplexitása más kihívásokat hozhat. A kutatók a minták visszatérése után kezdték el részletesen elemezni az adatokat, és a publikáció jelenlegi eredményei alapján további vizsgálatok szükségesek a módszerek skálázhatóságának, a hosszabb távú mikrobiális életképességnek és a műszaki kivitelezhetőségnek a felmérésére.
Összességében az ISS-kísérlet egy fontos lépés afelé, hogy a biotechnológia szerepet kapjon az űrbeli erőforrás-hasznosításban: a mikroorganizmusok képesek voltak elemeket kinyerni meteoritokból még mikrogravitációs környezetben is, ami új lehetőségeket nyithat a jövő űrprogramjai számára, feltéve, hogy a következő kutatások megerősítik és továbbfejlesztik az eljárásokat. A vizsgálatról szóló összegzést a hvg.hu ismertette.
