На Міжнародній космічній станції (МКС) науковці перевірили, чи можуть мікроорганізми видобувати метали прямо з метеоритної речовини в умовах мікрогравітації. У межах проєкту BioAsteroid команда Корнелльського університету та Університету Единбурга працювала з матеріалом L-хондрита (поширений тип метеоритів) і двома «біомайнерами» — бактерією Sphingomonas desiccabilis та грибом Penicillium simplicissimum (а також їхньою сумішшю).
Дослідження опублікували в npj Microgravity. Автори відстежували вилуговування 44 елементів і показали, що гриб P. simplicissimum здатен посилювати вивільнення паладію та низки інших елементів, зокрема платини, у порівнянні з абіотичним (безмікробним) вилуговуванням. Експеримент на МКС виконував астронавт NASA Майкл Скотт Гопкінс, а на Землі провели паралельний контроль для порівняння з умовами 1g.
Механізм пов’язують із метаболітами: мікроби (особливо гриб) утворюють органічні (карбоксильні) кислоти, що зв’язуються з мінералами й допомагають переводити метали у розчин. Аналіз показав, що в мікрогравітації метаболізм мікроорганізмів помітно змінюється — отже, майбутні біореактори можна буде точніше налаштовувати під конкретні породи та цільові елементи.
Як це працює? Мікроорганізми осідають на поверхні метеоритної породи та утворюють тонку біоплівку. Під час життєдіяльності вони виділяють органічні кислоти й молекули, які хімічно зв’язують іони металів у мінералах, поступово розчиняючи їх і переводячи метали в розчин. Далі ці іони можна зібрати з рідини (фільтрацією / осадженням / іонним обміном) і перетворити на корисну сировину. У мікрогравітації змінюється перенесення речовин і метаболізм, тому ефективність процесу та склад продуктів можуть відрізнятися від земних умов — це важливо для майбутніх біореакторів у космосі.
Чому це важливо? Такий підхід підтримує ISRU (використання місцевих ресурсів): замість доставлення важкої гірничої техніки й реагентів можна потенційно отримувати потрібні метали на місці — для каталізаторів, сенсорів, електроніки, ремонтів і навіть виробництва компонентів для довготривалих місій та орбітальних обсерваторій. Паралельно це дає астробіологам реальні дані про те, як мікроби взаємодіють із космічними породами, що важливо для інтерпретації хімічних слідів і потенційних біосигнатур на інших тілах Сонячної системи.
