Experimenty, ktoré prebiehajú na ISS, ukazujú, že mikroorganizmy dokážu efektívne extrahovať cenné kovy z meteoritov a zároveň si poradiť s tamojšími nehostinnými podmienkami. Otvárajú tak dvere k odstrihnutiu sa od závislosti od strojov a k využitiu biologických procesov pri osídľovaní Mesiaca či Marsu.
Vedci testovali, ako si baktérie a huby poradia s extrakciou 44 prvkov z asteroidového materiálu v podmienkach mikrogravitácie. Ilustračná fotografia: iStock/KrisCole
Ako sa ľudský prieskum vesmíru posúva čoraz ďalej od Zeme, potreba udržateľných spôsobov získavania miestnych zdrojov sa stáva čoraz naliehavejšou, pretože pravidelné zásobovacie misie sú čoraz nepraktickejšie. Asteroidy – niektoré bohaté na cenné kovy, napríklad prvky platinovej skupiny – sa preto ukazujú ako mimoriadne sľubné ciele.
V novom experimente na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS) vedci z Cornellovej univerzity a Edinburskej univerzity testovali, ako si baktérie a huby poradia s extrakciou 44 prvkov z asteroidového materiálu v podmienkach mikrogravitácie. Výsledky prekvapili aj samotných vedcov.
Experiment v podmienkach mikrogravitácie
Projekt BioAsteroid viedol astrobiológ Charles Cockell z Edinburskej univerzity. Spolu s kolegami použil materiál z chondritu L, typu kamenného meteoritu bohatého na rôzne prvky, a vystavil ho pôsobeniu dvoch mikroorganizmov, a to pôsobeniu baktérie Sphingomonas desiccabilis a huby Penicillium simplicissimum. Experiment na ISS vykonal astronaut Michael Scott Hopkins, zatiaľ čo paralelná kontrolná verzia prebiehala v pozemskom laboratóriu pri bežnej gravitácii.
Cieľom nebolo len zistiť, ktoré prvky možno uvoľniť, ale aj to, ako mikrogravitácia mení samotné správanie mikróbov. To je zásadná otázka, ak chceme v budúcnosti ťažiť suroviny na Mesiaci či asteroidoch namiesto ich drahého dovozu zo Zeme.
Bioťažba na orbite
Mikroorganizmy produkujú počas svojho metabolizmu karboxylové kyseliny – organické molekuly, ktoré sa dokážu naviazať na minerály a pomôcť ich uvoľňovať z horniny. Tento proces sa nazýva biomining alebo biologická ťažba.
Aby vedci pochopili, čo sa počas experimentu deje, analyzovali aj tzv. sekundárne metabolity – molekuly, ktoré mikroorganizmy vytvárajú nad rámec svojho základného metabolizmu. Z celkovo pozorovaných 44 prvkov sa 18 podarilo biologicky uvoľniť.
Snímky fragmentov chondritov L zhotovené skenovacou elektrónovou mikroskopiou v dvoch gravitačných podmienkach. Zdroj: Santomartino et al. 2026
Najzaujímavejšie výsledky priniesla huba Penicillium simplicissimum. V mikrogravitácii zvýšila produkciu viacerých molekúl vrátane karboxylových kyselín, výrazne podporila uvoľňovanie paládia a zároveň zvýšila extrakciu platiny a ďalších prvkov. Paládium, patriace medzi platinové kovy, je pritom technologicky veľmi cenné – využíva sa napríklad v katalyzátoroch či elektronike.
Prekvapivo sa ukázalo, že nebiologické lúhovanie (čisto chemické rozpúšťanie bez mikróbov) fungovalo v mikrogravitácii horšie než na Zemi. Mikroorganizmy, naopak, dokázali udržať extrakciu na stabilnej úrovni bez ohľadu na gravitáciu. To znamená, že mikróby nielen ťažia, ale môžu celý proces stabilizovať v podmienkach, kde bežná chémia zlyháva.
Ťažba vo vesmíre naráža na mantinely
Výsledky však neboli jednoduché ani jednoznačné. Miera extrakcie sa podľa konkrétneho kovu, druhu mikroorganizmu aj gravitačných podmienok výrazne líšila. Vedci teda nemôžu jednoznačne potvrdiť, že mikroorganizmy vo vesmíre ťažia lepšie. Realita je zjavne komplexnejšia a každý organizmus reaguje inak na špecifické podmienky vesmíru.
Budúce misie k asteroidom či na Mars budú čeliť zásadnej otázke. Kde získať potrebné materiály? Preprava kovov zo Zeme je extrémne nákladná. Ak by sme dokázali využívať miestne zdroje pomocou mikróbov, znížili by sa náklady, zvýšila by sa sebestačnosť vesmírnych základní a otvorila by sa cesta k dlhodobému osídleniu.
Biologická ťažba však nemusí zostať len doménou vesmíru. Uplatnenie by mohla nájsť aj na Zemi, napríklad pri efektívnejšom získavaní kovov z chudobných ložísk alebo pri recyklácii banských odpadov.
Zdroje: Nature, Cornell University
(RR)
