Perlombongan Bio Angkasa: Melangkah Ke Arah Penempatan Manusia Di Luar Bumi

Penemuan eksperimen BioRock menunjukkan bahawa perlombongan disokong bakteria boleh dijalankan dalam ruang. Berikutan kejayaan kajian BioRock, percubaan BioAsteroid kini sedang dijalankan. Dalam kajian ini, bakteria dan kulat sedang ditanam pada bahan asteroid dalam inkubator di bawah keadaan mikrograviti ruang stesen untuk mengkaji pembentukan biofilem, bioleaching dan perubahan kimia dan biologi lain termasuk perubahan transkrip genetik. Ruang biomining ialah penemuan penting yang nampaknya mempunyai potensi besar untuk masa hadapan.

Manusia penempatan di luar Bumi on Bulan atau pada planet seperti Marikh in ruang telah lama menjadi tema fiksyen sains. Walau bagaimanapun, pemikiran serius dan aktiviti penyelidikan ke arah ini telah dijalankan dalam dua dekad yang lalu. Salah satu persoalan utama sebelum komuniti saintifik adalah tentang cara memperoleh bahan (seperti oksigen, air, bahan binaan termasuk logam dan mineral dll.) yang diperlukan untuk mewujudkan kehadiran yang berdikari dalam ruang ⁽¹⁾.  

Biomining iaitu, mengekstrak logam daripada bijih melalui bio-pemangkinan menggunakan mikroorganisma seperti bakteria dan archaea sudah lama diamalkan planet Bumi. Pada masa ini, kaedah ini digunakan untuk melarutkan sulfida tembaga dan merawat bijih emas dan juga untuk mengekstrak logam daripada bijih teroksida dan untuk mendapatkan semula logam daripada sisa. ⁽²⁾.   

Bolehkah teknik biomining digunakan dengan berkesan di bawah keadaan mikrograviti di luar ruang untuk mengekstrak bahan yang diperlukan untuk manusia penempatan? Bolehkah mikroorganisma membantu mengekstrak logam dan bahan menggunakan bahan asteroid atau batu yang terdapat pada Bulan or Marikh? Pengetahuan tentang interaksi mikrob-mineral dalam ruang juga dianggap penting kerana potensinya dalam pembentukan tanah, pembentukan biocrust dalam bertekanan tertutup ruang, penggunaan regolit (lapisan bahan pepejal di atas batuan dasar) dan penghasilan bahan binaan. Ruang eksperimen biomining direka dengan tepat untuk sebab-sebab ini untuk memahami kesan graviti yang diubah.  

Untuk tujuan ini, Eropah Ruang Agensi menjalankan eksperimen BioRock di Antarabangsa Ruang Stesen (ISS) pada tahun 2019. Eksperimen telah direka untuk mengkaji bioleaching bagibumi unsur-unsur daripada batuan basaltik dalam tiga keadaan graviti iaitu. mikrograviti, simulasi Marikh graviti dan simulasi Bumi graviti. Tiga spesies bakteria, Sphingomonas desiccabilis, subtilis Bacillus, dan Cupriavidus metallidurans digunakan dalam kajian. Hipotesis yang diuji adalah jika ”rejimen graviti yang berbeza boleh mempengaruhi kepekatan sel akhir yang dicapai selepas tempoh berbilang minggu di angkasa''. Keputusan mencadangkan tiada kesan ketara keadaan graviti yang berbeza pada kiraan sel bakteria akhir membayangkan bahawa keberkesanan proses pelunturan kekal sama di bawah keadaan graviti yang berbeza. Penemuan eksperimen BioRock ini menunjukkan bahawa perlombongan yang disokong bakteria boleh dijalankan di angkasa. Perlombongan bio angkasa ialah penemuan penting yang nampaknya mempunyai potensi besar untuk masa hadapan ^(3,4).  

Berikutan kejayaan kajian BioRock, percubaan BioAsteroid sedang dijalankan sekarang. Dalam kajian ini, bakteria dan kulat sedang ditanam pada bahan asteroid dalam inkubator di bawah keadaan mikrograviti stesen angkasa untuk mengkaji pembentukan biofilem, bioleaching dan perubahan kimia dan biologi lain termasuk perubahan transkrip genetik.⁽⁵⁾.  

Dengan batu loncatan ini, umat manusia pastinya semakin maju ke hadapan manusia penempatan di luar planet Bumi.

***

Rujukan:

1. NASA 2007. Laporan Bengkel Biomining Regolith Lunar. Boleh didapati dalam talian di https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. Johnson DB., 2014. Biomining — bioteknologi untuk mengekstrak dan mendapatkan semula logam daripada bijih dan bahan buangan. Pendapat Semasa dalam Bioteknologi. Jilid 30, Disember 2014, Muka Surat 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. Cockell, CS, Santomartino, R., Finster, K. et al., 2020. Eksperimen biolombong stesen angkasa menunjukkan pengekstrakan unsur nadir bumi dalam mikrograviti dan graviti Marikh. Diterbitkan: 10 November 2020. Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al 2020. Tiada Kesan Mikrograviti dan Simulasi Graviti Marikh pada Kepekatan Sel Bakteria Akhir di Stesen Angkasa Antarabangsa: Aplikasi untuk Pengeluaran Bio Angkasa. Sempadan dalam Mikrobiologi., 14 Oktober 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. Agensi Angkasa UK 2020. Siaran akhbar – Kajian biomining boleh membuka kunci penempatan masa depan di dunia lain. Diterbitkan pada 5 Disember 2020. Tersedia dalam talian di https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***