Uchimbaji wa Anga: Kuingia Kuelekea Makazi ya Watu Zaidi ya Dunia

Matokeo ya jaribio la BioRock yanaonyesha kuwa uchimbaji madini unaoungwa mkono na bakteria unaweza kufanywa katika nafasi. Kufuatia mafanikio ya utafiti wa BioRock, majaribio ya BioAsteroid kwa sasa yanaendelea sasa. Katika utafiti huu, bakteria na fangasi wanakuzwa kwenye nyenzo za asteroidal kwenye incubator chini ya hali ya microgravity. nafasi kituo ili kusoma uundaji wa filamu za kibayolojia, ufundishaji wa viumbe hai na mabadiliko mengine ya kemikali na kibiolojia ikiwa ni pamoja na mabadiliko ya maandishi ya kijeni. Nafasi biomining ni ugunduzi muhimu ambao unaonekana kuwa na uwezo mkubwa kwenda mbele.

Binadamu makazi zaidi ya hayo Ardhi on Moon au juu ya sayari kama Mars in nafasi kwa muda mrefu imekuwa mada ya hadithi za kisayansi. Hata hivyo, mawazo mazito na shughuli za utafiti kuelekea hili zimekuwa zikiendelea katika miongo miwili iliyopita. Moja ya maswali muhimu mbele ya jumuiya ya wanasayansi ni jinsi ya kupata nyenzo (kama vile oksijeni, maji, vifaa vya ujenzi ikiwa ni pamoja na metali na madini nk) zinazohitajika ili kuanzisha uwepo wa kujitegemea katika nafasi ⁽¹⁾.  

Biomining yaani, kuchimba metali kutoka ores kupitia bio-catalysis kutumia vijidudu kama bakteria na archaea ni kwa mazoezi kwa muda mrefu sayari Ardhi. Hivi sasa, njia hii inatumika kumwaga salfidi za shaba na kusafisha madini ya dhahabu mapema na pia kutoa madini kutoka kwa madini yaliyooksidishwa na kurejesha metali kutoka kwa taka. ⁽²⁾.   

Je, mbinu ya kuchimba madini inaweza kutumika kwa ufanisi chini ya hali ya mvuto mdogo katika nje nafasi kuchimba nyenzo zinazohitajika binadamu makazi? Je, vijidudu vinaweza kusaidia kutoa chuma na nyenzo kwa kutumia nyenzo za asteroid au miamba inayopatikana Moon or Mars? Ujuzi wa mwingiliano wa microbe-madini katika nafasi pia inachukuliwa kuwa muhimu kwa sababu ya uwezo wake katika malezi ya udongo, uundaji wa biocrusts katika iliyofungwa iliyoshinikizwa nafasi, matumizi ya regolith (safu ya nyenzo imara juu ya vitanda) na uzalishaji wa vifaa vya ujenzi. Nafasi majaribio ya biomining yaliundwa haswa kwa sababu hizi kuelewa athari za mvuto uliobadilishwa.  

Kwa maana hii, Ulaya Nafasi Shirika lilifanya majaribio ya BioRock kwenye Kimataifa Nafasi Kituo (ISS) mwaka wa 2019. Majaribio yaliundwa ili kujifunza bioleaching ya nadra-nchi vipengele kutoka kwa mwamba wa basaltic katika hali tatu za mvuto yaani. microgravity, kuigwa Mars mvuto na kuigwa Ardhi mvuto. Aina tatu za bakteria, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis, na Cupriavidus metallidurans zilitumika katika utafiti. Dhana iliyojaribiwa ilikuwa ikiwa ”regimen tofauti za mvuto zinaweza kuathiri viwango vya mwisho vya seli vilivyopatikana baada ya kipindi cha wiki nyingi katika nafasi''. Matokeo yalionyesha kuwa hakuna athari kubwa ya hali tofauti za mvuto kwenye hesabu za mwisho za seli za bakteria, ikimaanisha kuwa ufanisi wa mchakato wa upaukaji unabaki sawa chini ya hali tofauti za mvuto. Matokeo haya ya jaribio la BioRock yanaonyesha kwamba uchimbaji madini unaoungwa mkono na bakteria unaweza kufanywa katika nafasi. Uundaji wa madini ya anga ni ugunduzi muhimu ambao unaonekana kuwa na uwezo mkubwa kwenda mbele ^(3,4).  

Kufuatia mafanikio ya utafiti wa BioRock, majaribio ya BioAsteroid kwa sasa yanaendelea sasa. Katika utafiti huu, bakteria na kuvu vinakuzwa kwa nyenzo za asteroidal kwenye incubator chini ya hali ya microgravity ya kituo cha anga ili kusoma uundaji wa biofilm, bioleaching na mabadiliko mengine ya kemikali na kibiolojia pamoja na mabadiliko ya maandishi ya kijeni.⁽⁵⁾.  

Kwa mawe haya ya kukanyagia, ubinadamu hakika unasonga mbele kuelekea binadamu makazi zaidi ya hayo sayari Ardhi.

***

Marejeo:

1. NASA 2007. Ripoti ya Warsha ya Uchimbaji wa Kibiolojia ya Lunar Regolith. Inapatikana mtandaoni kwa https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biomining - bioteknolojia kwa ajili ya kuchimba na kurejesha metali kutoka ores na vifaa vya taka. Maoni ya Sasa katika Bayoteknolojia. Juzuu 30, Desemba 2014, Ukurasa wa 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Jaribio la uwekaji madini kwenye kituo cha anga za juu linaonyesha uchimbaji wa kipengele adimu cha ardhi katika mvuto wa midogo na uvutano wa Mihiri. Imechapishwa: 10 Novemba 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al 2020. Hakuna Athari ya Microgravity na Uigizaji wa Mvuto wa Mirihi kwenye Misisitizo ya Mwisho ya Seli za Bakteria kwenye Kituo cha Kimataifa cha Anga: Maombi ya Uzalishaji wa Anga. Frontiers in Microbiology., 14 Oktoba 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Shirika la Anga la Uingereza 2020. Taarifa kwa vyombo vya habari - Utafiti wa Biomining unaweza kufungua makazi ya siku zijazo kwenye ulimwengu mwingine. Ilichapishwa tarehe 5 Desemba 2020. Inapatikana mtandaoni kwa https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***