作者:文/星球科普
随着科学技术的进步,未来几十年里,人类或许能实现在远离地球的其他星球上(例如:月球或火星)工作和生活。到那时,我们需要大量的物资来维持人类在其他星球上的基本生存条件。而国际空间站(ISS)的一项最新研究向我们揭示了,如何通过微生物技术使人类在外太空的采矿效率提高400%,这究竟是如何实现的呢?
要知道,我们通过火箭发射到太空轨道上的每件物品都是有成本的,其中最便宜的价格也在每公斤1500美元左右,当然如果你想把体积更小且更零散的东西送入太空的话,每公斤售价大约为2700美元。如此一来,使得人类在太空中获取所需资源成为了一项新的商业机会,这个过程也被称之为“就地资源利用”。
现如今在地球上,一些采矿业已经开始利用微生物技术来提取岩石中的铁和镁等矿物金属元素,因为这样可以减少有毒化学物质的使用,这一过程也被称之为“生物开采”。但是在太空中如果缺乏这种细菌的话,可能会使本来就极具风险的采矿作业变得更加困难。
来自爱丁堡大学的一个科研团队在过去十几年里开发了一项新技术,该项技术可以帮助我们利用微生物在月球或火星上进行采矿作业。该科研团队设计了一种叫做“生物挖掘反应堆”的小型火柴盒大小的装置,其中有18个于2019年7月被送往国际空间站,并开始在低重力环境下进行测试。目的是确定微生物能否会对月球或火星上的岩石产生同样的风化作用。
“生物挖掘反应堆”中装有一种富含多种微生物的溶液,除此之外,每个“反应堆”中都配有一块玄武岩,这种岩石在月球上很常见,其含有可以被微生物分解出来的矿物元素。
据信,国际空间站机组人员将三组不同微生物放置在模拟火星重力、模拟地球重力以及空间站微重力环境下进行岩石风化度的测试,然而在三种微生物中有两种微生物对岩石的风化作用并不明显,但其中一种叫做鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas drydilis)的细菌的测试结果却出乎人们的意料,这种微生物对岩石风化的促进作用非常明显,经过对比发现,该微生物能够使反应器中的矿物有效性提高111.9%到429.2%。研究人员还指出,在所有测试的重力条件下,微生物的浓度比例几乎都保持在相同的水平,这意味着人类在太空中进行生物开采理论上讲是可行的。
既然采用地球运输基础材料到外太空的方案不被推崇,那通过微生物技术开采太空矿物资源的思路就变成了一个极具潜力的可行性方案,相信这项技术能够帮助人类在未来殖民于其他星球过程中发挥更大的作用。
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