Durante siglos, las personas han realizado el arduo trabajo de extraer minerales y metales útiles de roca sólida. Luego, los científicos aprendieron cómo aprovechar el poder de pequeños microbios para hacer algo de este trabajo. Este proceso, llamado biominación, se ha vuelto común en la Tierra.
A medida que los humanos planean expediciones a lugares como la Luna y Marte, la biominería ofrece una manera 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, lo que podría afectar la salida de la biominación extraterrestre.
Una nueva investigación sobre la Estación Espacial Internacional representa el primer estudio de cómo los microbios crecen y alteran las rocas planetarias en microgravedad y la gravedad marciana simulada. El estudio BioRock, también es la primera prueba de biominación extraterrestre y el primer uso de un prototipo de reactor minero en miniatura en el espacio.
“Estamos estudiando tres tipos de microbios, lo que nos da la primera comparación entre los comportamientos de diferentes microbios en el entorno espacial”, dijo el investigador principal Charles Cockell, profesor en el Centro de Astrobiología del Reino Unido, Universidad de Edimburgo. Los científicos saben muy poco acerca de cómo la microgravedad afecta las interacciones de microbios y minerales, pero investigaciones anteriores demuestran que la unión de microbios a las superficies, o la formación de biopelículas, ocurre de manera diferente en el espacio.
Figura 1. Sphingomonas desiccabilis, uno de los tres microbios elegidos para el experimento BioRock. Dirigido por un equipo de investigación de la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido, BioRock prueba cómo los estados de gravedad alterados afectan la formación de biopelículas en la Estación Espacial Internacional. Crédito: UK Centre for Astrobiology / University of Edinburgh
En general, las biopelículas aumentan, se hacen 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 interactúan las bacterias dentro de estas cavidades en microgravedad”, dijo Rosa Santomartino, una científica postdoctoral en el laboratorio de Cockell que investiga el crecimiento de los microbios De vuelta en la Tierra, los investigadores planean examinar cómo crecieron los microbios en la roca y compararlos con los tres tipos de microbios.
También observarán los elementos que se filtran en el fluido alrededor de la roca y examinarán qué tan bien los microbios extraen más de 20 elementos diferentes de las rocas. Los tres microbios incluyen uno aislado de las costras del desierto en el oeste de los Estados Unidos, Colorado Plateau, uno proporcionado por el Centro Aeroespacial Alemán, y otro conocido por su resistencia a los metales pesados proporcionada por el Centro de Investigación Nuclear de Bélgica.
Figura 2. Una biopelícula microbiana que crece en roca basáltica. Crédito: Rosa Santomartino, UK Centre for Astrobiology / University of Edinburgh
“El experimento BioRock comienza a juntar las piezas del rompecabezas”, agregó Cockell. “Comprender cómo los microbios interactúan, crecen y extraen elementos de la superficie de una roca en microgravedad y en la gravedad de Marte simulada nos dirá, por primera vez, si la baja gravedad afecta la capacidad de los microorganismos para adherirse a las superficies de la roca y realizar la biominización. En otras palabras, Si la minería extraterrestre es posible”.
Los resultados deben proporcionar una comparación cualitativa y cuantitativa de las interacciones bacterianas y de las rocas que tienen lugar en la gravedad terrestre, la gravedad marciana simulada y los niveles de microgravedad. Por ejemplo, la ausencia de convección térmica en la microgravedad podría restringir el suministro de alimentos y oxígeno a las bacterias en ambientes rocosos y suprimir su crecimiento.
Figura 3. Seis de los reactores de biominación enviados a la estación espacial para la investigación de BioRock. Crédito: Rosa Santomartino, UK Centre for Astrobiology / University of Edinburgh
“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 las rocas en suelos tanto en la Luna como en Marte”, dijo Cockell. Las interacciones de micro-roca pueden convertir la roca en tierra y los exploradores podrían algún día usarlas para transformar el regolito, la capa de escombros polvorientos y fragmentados que cubren la superficie de la Luna, Marte y asteroides, en suelos para plantas en crecimiento.
Luego, los investigadores llevarán a cabo experimentos adicionales con diferentes microbios y materiales para refinar aún más el uso de microbios para el uso de recursos en el sitio.
“Los microbios están en todas partes, en nuestra comida, nuestros hogares y nuestros procesos industriales, y hacen cosas muy importantes en nuestra vida cotidiana”, dijo Cockell. “A medida que nos movemos hacia el espacio, podemos aprovechar los microbios para facilitar nuestras vidas y mejorar el éxito de los asentamientos espaciales. BioRock se trata de formar una nueva alianza espacial con el mundo microbiano: usar microbios para promover una presencia humana permanente en el espacio.”
Y dejar que los diminutos organismos hagan parte del trabajo duro.
Noticia de: Phys.org / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade.com
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