На Международной космической станции (МКС) ученые проверили, могут ли микроорганизмы добывать металлы прямо из метеоритного вещества в условиях микрогравитации. В рамках проекта BioAsteroid команда Корнельского университета и Университета Эдинбурга работала с материалом L-хондрита (распространенный тип метеоритов) и двумя «биомайнерами» — бактерией Sphingomonas desiccabilis и грибом Penicillium simplicissimum (а также их смесью).
Исследование опубликовано в npj Microgravity. Авторы отслеживали выщелачивание 44 элементов и показали, что гриб P. simplicissimum способен усиливать высвобождение палладия и ряда других элементов, в частности платины, по сравнению с абиотическим (безмикробным) выщелачиванием. Эксперимент на МКС выполнял астронавт NASA Майкл Скотт Хопкинс, а на Земле провели параллельный контроль для сравнения с условиями 1g.
Механизм связывают с метаболитами: микробы (особенно грибы) образуют органические (карбоксильные) кислоты, которые связываются с минералами и помогают переводить металлы в раствор. Анализ показал, что в микрогравитации метаболизм микроорганизмов заметно меняется — следовательно, будущие биореакторы можно будет точнее настраивать под конкретные породы и целевые элементы.
Как это работает? Микроорганизмы оседают на поверхности метеоритной породы и образуют тонкую биопленку. В процессе жизнедеятельности они выделяют органические кислоты и молекулы, которые химически связывают ионы металлов в минералах, постепенно растворяя их и переводя металлы в раствор. Далее эти ионы можно собрать из жидкости (фильтрацией / осаждением / ионным обменом) и превратить в полезное сырье. В микрогравитации изменяется перенос веществ и метаболизм, поэтому эффективность процесса и состав продуктов могут отличаться от земных условий — это важно для будущих биореакторов в космосе.
Почему это важно? Такой подход поддерживает ISRU (использование местных ресурсов): вместо доставки тяжелой горной техники и реагентов можно потенциально получать нужные металлы на месте — для катализаторов, сенсоров, электроники, ремонтов и даже производства компонентов для длительных миссий и орбитальных обсерваторий. Параллельно это дает астробиологам реальные данные о том, как микробы взаимодействуют с космическими породами, что важно для интерпретации химических следов и потенциальных биосигнатур на других телах Солнечной системы.
