Sphingomonas desiccabilis , uno de los tres microbios elegidos para el experimento BioRock, visto crecer en basalto. Dirigido por un equipo de investigación de la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido, BioRock prueba cómo los estados alterados de la gravedad afectan la formación de biopelículas en la Estación Espacial Internacional. Crédito:Centro de Astrobiología del Reino Unido / Universidad de Edimburgo
Por siglos, la gente ha hecho el arduo trabajo de extraer minerales y metales útiles de la roca sólida. Luego, Los científicos aprendieron a aprovechar el poder de los microbios diminutos para realizar parte de esta labor. Este proceso, llamado biominería, se ha vuelto común en la Tierra.
Mientras los humanos planean expediciones a lugares como la Luna y Marte, la biominería ofrece una forma de obtener los materiales necesarios en otros cuerpos planetarios en lugar de traerlos de la Tierra. Este enfoque se denomina utilización de recursos in situ. Sin embargo, los microbios y las rocas interactúan de manera diferente fuera de la gravedad de la Tierra, potencialmente afectando la producción de biominería extraterrestre.
Una nueva investigación en la Estación Espacial Internacional representa el primer estudio de cómo los microbios crecen y alteran las rocas planetarias en microgravedad y gravedad marciana simulada. El estudio, BioRock, También es la primera prueba de biominería extraterrestre y el primer uso de un prototipo de reactor minero en miniatura en el espacio.
"Estamos estudiando tres tipos de microbios, dándonos la primera comparación entre los comportamientos de diferentes microbios en el entorno espacial, "dijo el investigador principal Charles Cockell, profesor del Centro de Astrobiología del Reino Unido, Universidad de Edimburgo. Los científicos saben muy poco sobre cómo la microgravedad afecta las interacciones entre microbios y minerales. pero investigaciones anteriores demuestran que la unión de microbios a superficies, o formación de biopelículas, ocurre de manera diferente en el espacio.
Una biopelícula microbiana que crece sobre roca basáltica. Crédito:Rosa Santomartino, Centro de Astrobiología del Reino Unido / Universidad de Edimburgo
En general, aumento de biopelículas, crecen más gruesas y muestran formas y estructuras particulares en microgravedad. Los investigadores esperan ver un comportamiento similar de los microbios en la investigación de BioRock.
"Para la investigación, estamos usando roca basáltica que es naturalmente muy vesicular, o contiene muchos espacios, para ver cómo las bacterias interactúan dentro de estas cavidades en microgravedad, "dijo Rosa Santomartino, un científico postdoctoral en el laboratorio de Cockell que investiga el crecimiento de los microbios. De vuelta a la Tierra Los investigadores planean examinar cómo crecieron los microbios a través y dentro de la roca y comparar los tres tipos de microbios.
También observarán los elementos lixiviados en el fluido alrededor de la roca, y examinar qué tan bien los diferentes microbios extrajeron más de 20 elementos diferentes de las rocas. Los tres microbios incluyen uno aislado de las costras del desierto en la meseta de Colorado occidental de los Estados Unidos, uno proporcionado por el Centro Aeroespacial Alemán, y otro conocido por su resistencia a los metales pesados proporcionado por el Centro de Investigaciones Nucleares de Bélgica.
"El experimento BioRock comienza a juntar las piezas del rompecabezas, ", Agregó Cockell." Comprender cómo interactúan los microbios, crecer y extraer elementos de la superficie de una roca en microgravedad y la gravedad simulada de Marte nos dirá, por primera vez, si la baja gravedad afecta la capacidad de los microorganismos para adherirse a las superficies de las rocas y realizar la biominería. En otras palabras, si es posible la minería extraterrestre ".
Seis de los reactores de biominería enviados a la estación espacial para la investigación de BioRock. Crédito:Rosa Santomartino, Centro de Astrobiología del Reino Unido / Universidad de Edimburgo
Los resultados deben proporcionar una comparación cualitativa y cuantitativa de las interacciones entre bacterias y rocas que tienen lugar en la gravedad terrestre. gravedad marciana simulada, y niveles de microgravedad. Por ejemplo, la ausencia de convección térmica en microgravedad podría restringir el suministro de alimento y oxígeno a las bacterias en ambientes rocosos y suprimir su crecimiento.
"Esperamos obtener información sobre cómo crecen los microbios en el espacio y cómo podríamos usarlos en la exploración humana y el asentamiento del espacio". desde la minería hasta convertir rocas en suelos en la Luna y Marte, ", dijo Cockell. Las interacciones microbio-roca pueden convertir las rocas en suelos y los exploradores podrían algún día usarlas para transformar el regolito, la capa de polvo, escombros fragmentados que cubren la superficie de la Luna, Marte, y asteroides, en suelos para el cultivo de plantas.
Próximo, Los investigadores realizarán experimentos adicionales con diferentes microbios y materiales para refinar aún más el uso de microbios para el uso de recursos in situ.
"Los microbios están en todas partes:en nuestra comida, Nuestros hogares, y nuestros procesos industriales, y hacen cosas muy importantes en nuestra vida diaria, ", Dijo Cockell." A medida que avanzamos en el espacio, podemos aprovechar los microbios para hacernos la vida más fácil y mejorar el éxito de los asentamientos espaciales. BioRock se trata de formar una nueva alianza espacial con el mundo microbiano, utilizando microbios para promover una presencia humana permanente en el espacio ".
Y dejar que los organismos diminutos hagan parte del trabajo duro.
