Могут ли микробы заняться добычей полезных ископаемых на Марсе?

Полезные ископаемые очень редко встречаются в чистом виде и в большинстве случаев заточены внутри различных горных пород. На протяжении многих веков люди занимались их извлечением вручную, но потом выяснили, что микробы с этой задачей справляются гораздо лучше. Например, в 1940-х годах ученые извлекали медь из горных пород при помощи так называемых железобактерий — такой подход сохранил массу денег и человеческих сил. Логично предположить, что такой же способ добычи полезных ископаемых должен применяться на Марсе и других планетах, но станут ли микробы выполнять свою работу при слабой силе тяжести?

На данный момент ученые почти не знают, как себя ведут микробы вне земных условий. Однако, им хотя бы известно, что в условиях невесомости бактерии образуют на различных объектах толстые и разнообразные по своей форме пленки. Вполне возможно, что это свойство позволит микробам извлекать полезные химические элементы гораздо быстрее и эффективнее, чем а Земле. Правдивость этого предположения скоро будет проверена в рамках эксперимента внутри Международной космической станции.

В ночь с 25 на 26 июля на космическую станцию будет отправлен грузовой корабль Dragon от компании SpaceX. Его запуск уже должен был состояться, однако его перенесли на другую дату из-за плохих погодных условий. Внутрь капсулы погружено около 2,5 тонн груза для проведения десятков экспериментов. Одним из самых интересных исследований будет BioRock — именно в его рамках экипаж станции попытается добыть полезные вещества из вулканической горной породы под названием базальт в условиях невесомости.

Добыча ископаемых будет происходить внутри этих реакторов

Ученые выбрали базальтовые породы по двум причинам. Во-первых, базальт считается одним из самых распространенных в Солнечной системе пород, поэтому в будущем космические путешественники наверняка с ним столкнутся и попытаются добыть из него нужные им вещества. Во-вторых, вулканическая порода имеет множество микроскопических отверстий, внутри которых микробы будут чувствовать себя максимально комфортно.

Пленка из микробов на куске базальта

В ходе эксперимента экипаж МКС планирует извлечь из твердой породы более 20 химических элементов. Собранные материалы впоследствии будут отправлены на Землю, чтобы исследователи оценили чистоту добытых элементов. Разумеется, в ходе эксперимента ученые также будут тщательно следить за поведением микробов и подмечать действия, которые кажутся им странными.

Технология извлечения металлов из твердых пород при помощи бактерий, как и говорилось выше, довольно стара. В самом начале процесса горную породу тщательно измельчают и смешивают с кислотой. Затем в этот раствор добавляют группу бактерий, которые в процессе своей жизнедеятельности начинают отделять химические вещества от породы и вымывать их в раствор. Собрать отделенные вещества затем можно путем электролиза — пропускания электрического тока через жидкость.

В ходе извлечения металлов бактерии не получают никакого вреда, потому что вымывание компонентов твердого материала в раствор — это естественный для них процесс. В природе железобактерии встречаются в пресных и соленых водах и играют огромную роль в круговороте железа в природе. Благодаря им, например, на дне болот и морей образуются железная руда и марганец.

Возможно, в будущем мы сможем добывать полезные ископаемые даже на астероидах, где силы тяжести практически нет. В этом случае для микробов придется создать специальные капсулы, которые поддерживают оптимальную для их жизни температуру и давление. Взамен бактерии позволят нам сильно экономить на космических перевозках — на Землю будут доставляться только сами полезные ископаемые, а кусочки тяжелого грунта останутся в космосе.
 

Все это выглядит весьма многообещающе и теперь остается надеяться, что в космических условиях бактерии работают так же хорошо, как и на Земле. На нашей планете остается все меньше ресурсов, поэтому добыча полезных ископаемых на других планетах это всего лишь дело времени.