Найкращим видобувачем металів на орбіті виявився звичайний грибок

Космічні шахти майбутнього, ймовірно, почнуться не з бурів і вибухівки, а з непримітної плісняви. Дослід на борту МКС показав, що вона здатна ефективно видобувати цінні метали зі справжньої метеоритної речовини.

Ілюстрація видобутку елементів платинової групи з астероїда
Художня ілюстрація видобутку елементів платинової групи з астероїда. Фото Victor Habbick Visions, Science Photo Library

Крихітні шахтарі

Мікроорганізми розкладають камінь і дістають із нього елементи щонайменше три з половиною мільярди років. Метали потрібні їм для росту, тому за цей час вони добре опанували руйнування мінеральної матриці.

За словами Чарльза Кокелла, професора астробіології Единбурзького університету, мікроби варто уявляти як маленькі природні фабрики. Одна клітина завбільшки з тисячну частку міліметра сама по собі майже нічого не змінює, але мільярди таких у невеликому обʼємі дають відчутний результат. На Землі біологічний видобуток уже забезпечує близько двадцяти відсотків світової міді.

Метеорит в інкубаторі

Для досліду на орбіті на МКС взяли подрібнений метеорит NWA 869, звичайний камʼяний хондрит і два види мікроорганізмів. Бактерія Sphingomonas desiccabilis уже побувала на станції в попередньому експерименті BioRock, а гриб Penicillium simplicissimum відомий на Землі здатністю вилуговувати метали з промислових відходів.

Інкубатор Kubik на Міжнародній космічній станції
Інкубатор Kubik у європейському модулі Columbus на Міжнародній космічній станції. Фото NASA

Контейнери встановив у європейський інкубатор KUBIK астронавт NASA Майкл Скотт Гопкінс наприкінці грудня 2020 року. Культури росли девʼятнадцять днів за температури близько двадцяти градусів. Після фіксації зразки повернули на Землю тією самою капсулою Dragon, яка доправила їх на орбіту, і виміряли в рідині вміст сорока чотирьох елементів.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше

Несподіванка з паладієм

Найбільше здивував саме цей метал. За даними, опублікованими в рецензованому журналі npj Microgravity, у невагомості без участі живих організмів у розчин перейшло в 13,6 раза менше паладію, ніж у контрольних зразках на Землі.

Матеріал випробували в чотирьох варіантах. Окремо бактерія, окремо грибок, окремо їхня суміш і контрольні камери без жодних організмів. Найкращий результат по паладію дав чистий грибок. Культура Penicillium simplicissimum підняла вихід приблизно в 5,5 раза порівняно з контролем без біології і вивільнила майже дванадцять відсотків усього металу, що містився в уламку. 

Платину та рутеній грибок теж видобував краще, хоча й помірніше. Бактерія спрацювала не краще за небіологічне вилуговування, а в суміші навіть зменшували результат грибку по паладію.

Не заради прибутку

Возити елементи платинової групи з астероїдів на Землю поки що не має очевидного сенсу. Чарльз Кокелл пояснює це просто. Якщо видобути їх у великій кількості й доставити сюди, ринок обвалиться, а вартість впаде.

Зворотний аргумент виглядає значно міцніше. Тим, хто збирається лишатися на Місяці, Марсі або на астероїдах, дешевше діставати метали на місці, ніж піднімати їх із земної поверхні, долаючи гравітацію планети.

У розмові для Universe Space Tech він додав, що дорогою такі досліди дають користь і земній промисловості. Зараз для вилучення металів із дедалі бідніших руд застосовують ціанід, а мікроби шкодять довкіллю значно менше.

Установка біовидобутку металів на руднику
Зрошення купи руди розчином для вилуговування металу на іспанському руднику. Фото mining-events.com

Десять років очікування

Робота над цим напрямом тривала набагато довше за сам дослід. Від першої ідеї до експерименту в космосі минуло близько пʼятнадцяти років, від подання заявки в ESA десять. 

Комерційні польоти скоротили цей шлях і сам BioAsteroid забрав півтора року від задуму до запуску. Результати самого досліду зʼявилися через пʼять років після того, як обладнання повернулося з орбіти.

Новини інших медіа