太空的「黃金礦工」——微生物

2020-09-11 AZSpace紫微科技

成為萬億級富豪的機會來啦！你以為是去潘多拉星球跟納美族搶資源嗎？不不不，在浩渺無垠的蒼穹之中，資源豐富的小行星可多著呢！


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「16 Psyche」又稱靈神星，就是一顆黃金儲量大到能夠影響甚至改變地球經濟的「富金」小行星，距離地球大約3.7億公裡，其內部主要成分是鐵、鎳和一些稀有金屬，例如：黃金、鉑和銅，蘊藏的金屬總價值達到7×1020萬億美元。

「16 Psyche」 源自網絡

條件環境苛刻的太空，顯然不是19世紀淘金熱潮興盛的加利福尼亞，無論是採礦設備還是操作人員，兩者的運輸都是一筆不小的開支。那麼這樣一顆能讓地球上的你我成為富翁的「黃金星」，怎麼樣才能開採到上面的資源呢？

科學家們提出了一種成本低於常規手段、輕巧且實用的辦法：「生物採礦」。

那麼，究竟什麼是太空「生物採礦」？它又能給我們帶來多大利益呢？

「生物採礦」不同於傳統開採使用烈性化學物質分離出黃金或其他金屬的形式，而是將礦石放入裝有水和特定細菌的大桶中，利用細菌萃取周圍巖石中包含的特定金屬。

維也納大學天體生物學者泰狄娜·米洛傑維克（Tetyana Milojevic）和她的團隊運營著一個微型的「火星農場」，以不同成分的火星風化層為基礎，模仿古老的、可能已經滅絕的細菌生命。科學家們觀察到一種名為「嗜熱金屬球菌」的古老細菌與類火星巖石之間的相互作用，這種細菌能夠從各類礦物中吸收金屬作為營養物質，對鐵、硫、鈾等無機物進行新陳代謝，釋放出可溶性金屬離子。研究人員認為，這可以作為一種生物學技術，用來開採小行星、流星及其他天體上的金屬礦物。

嗜熱金屬球菌 圖片源自網絡

科羅拉多大學博爾德分校的科學家們正在研究利用細菌開採小行星金屬礦藏的可行性，該校航空航天工程科學系的路易斯·澤亞表示，「地球上15%的銅和5%的金是利用細菌開採的，只需將水和細菌傾瀉到巖石上，就能萃取出金屬。」

愛丁堡大學同樣想到了利用微生物這個「化學工廠」來分解巖石，並從中抽取鐵、銅、鋅、金、鈾、釷等元素的方法。

2019年7月27日愛丁堡大學的首個太空採礦原型實現裝置通過SpaceX的「龍」飛船被送至國際空間站，開展名為「生物巖石」（BioRock）的實驗，實驗中包括18個不同的微型反應堆，每個反應堆都含有一種玄武巖巖石樣本和一種細菌菌株。


微型反應堆 圖源自網絡

該項目由愛丁堡大學、歐洲航天局和英國航天局牽頭、英國科學技術設施委員會資助，旨在研究微生物如何應對低重力環境，測試在太空微重力甚至無重力環境下採礦的可行性。


ESA太空人調試「BioRock」 圖源自網絡

在實驗中，研究小組將測試三種不同類型的細菌在微重力環境下如何有效地提取礦物質，通過測量細菌在太空的這段時間中從巖石樣本中提取出鐵、鈣、鎂以及其他十幾種元素的多少，以及後續實驗對其他微生物和其他材料的測試，來更好地了解利用微生物進行外星採礦所潛在的機會。


玄武巖上的細菌 圖源自網絡

領導該項目的天體生物學中心的查爾斯•科克爾教授表示，了解微生物在微重力和模擬火星重力的條件下，如何相互作用、生長和提取巖石表面的元素，將會告訴我們，低重力是否會影響微生物附著在巖石表面和進行生物採礦的能力。

科克爾說：「微生物無處不在，在我們的食物中，在我們的家中，在我們的工業過程中——它們在我們的日常生活中起著極其重要的作用。隨著我們進入太空，我們可以利用微生物使我們的生活更舒適便捷，並提高太空定居的成功率。「BioRock」實驗旨在與微生物界建立一個新的太空聯盟，利用微生物促進人類在太空的永久存在，讓微生物來做一些艱苦的工作。」


（文章整合自網絡）

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