Budou pro nás cenné kovy ve vesmíru těžit mikroorganismy?
Houby a bakterie testované na Mezinárodní vesmírné stanici dokázaly z meteoritu uvolňovat cenné kovy. Budoucí těžba ve vesmíru tak možná nebude záviset jen na strojích.
Pokud se chce lidstvo vydat do hlubokého vesmíru, nevezme si s sebou jen rakety, roboty a skafandry. Nevyhnutelně s námi poletí i naši nejmenší spolucestující – mikroorganismy. A podle nové studie by právě mikroorganismy mohly sehrát klíčovou roli při dobývání surovin mimo Zemi.
Tým vědců z Cornellovy univerzity a Univerzity v Edinburghu zkoumal, jak si bakterie a houby poradí s „těžbou“ kovů z meteoritu přímo na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS). Výsledky ukazují, že některé mikroorganismy dokážou v mikrogravitaci uvolňovat cenné kovy překvapivě efektivně. A někdy dokonce stabilněji než neživé chemické procesy.
Projekt BioAsteroid
Experiment s názvem BioAsteroid vedl astrobiolog Charles Cockell z Univerzity v Edinburghu. Vědci použili materiál z L-chondritu – typu kamenného meteoritu bohatého na různé prvky – a vystavili jej působení dvou mikroorganismů: bakterie Sphingomonas desiccabilis a houby Penicillium simplicissimum. Experiment na ISS provedl astronaut Michael Scott Hopkins, zatímco paralelní kontrolní verze probíhala v pozemské laboratoři při normální gravitaci.
Cílem nebylo jen zjistit, jaké prvky lze uvolnit, ale také jak mikrogravitace mění samotné chování mikrobů. To je zásadní otázka, pokud chceme v budoucnu těžit suroviny na Měsíci nebo asteroidech místo jejich drahého dovozu ze Země.
Orbitální biotěžba
Mikroorganismy při svém metabolismu produkují karboxylové kyseliny – organické molekuly, které se dokážou navázat na minerály a pomoci je uvolnit z horniny. Tento proces se nazývá biomining (biologická těžba).
Aby vědci pochopili, co se během experimentu děje, analyzovali také tzv. sekundární metabolity – tedy molekuly, které mikroorganismy produkují mimo svůj základní metabolismus. Celkem sledovali 44 různých prvků, z nichž 18 bylo biologicky uvolněno.
Nejzajímavější výsledky přinesla houba Penicillium simplicissimum. V mikrogravitaci zvýšila produkci mnoha molekul (včetně karboxylových kyselin), výrazně podpořila uvolňování palladia a zároveň zvýšila extrakci platiny a dalších prvků. Právě palladium, patřící mezi tzv. platinové kovy, je technologicky velmi cenné – využívá se například v katalyzátorech či elektronice.
Překvapivě se ukázalo, že nebiologické loužení (tedy pouhé chemické rozpouštění bez mikrobů) fungovalo v mikrogravitaci hůře než na Zemi. Mikroorganismy naproti tomu dokázaly udržet extrakci na stabilní úrovni bez ohledu na gravitaci. To znamená, že mikroby nejen těží – ale mohou také stabilizovat proces v podmínkách, kde běžná chemie selhává.
Na Marsu i na Zemi
Výsledky ale nebyly jednoduché ani jednoznačné. Míra extrakce se výrazně lišila podle konkrétního kovu, druhu mikroorganismu a gravitačních podmínek. Vědci tedy nemohou říct, že „mikroorganismy těží ve vesmíru lépe“. Realita je evidentně komplexnější. Každý organismus reaguje jinak a kosmické prostředí představuje pestrou směs proměnných.
Budoucí mise k asteroidům nebo na Mars budou čelit zásadní otázce: kde vzít potřebný materiál? Přeprava kovů ze Země je extrémně nákladná, a pokud bychom dokázali využít místní zdroje pomocí mikrobů snížily by se náklady, zvýšila by se soběstačnost vesmírných základen a otevřela by se cesta k dlouhodobému osídlení.
Nejde ale jen o využití ve vesmíru. Biotěžba by mohla najít uplatnění také na Zemi při efektivnějším získávání kovů z chudých ložisek nebo při recyklaci důlních odpadů.
