На территории нашей Солнечной системы летают сотни тысяч различных астероидов. Так называются относительно небольшие небесные тела неправильной формы, которые движутся по орбите вокруг Солнца. В фильмах-катастрофах нам любят показывать то, что может случиться, если один из астероидов упадет на Землю. Но на самом деле из них можно извлечь пользу. В основном они состоят из железа или каменистых пород, но в их составе также есть редкоземельные элементы. Их очень трудно добывать на нашей планете, а ведь они очень нужны для изготовления электроники. Недавно члены экипажа Международной космической станции доказали, что добывать полезные ресурсы из астероидов можно при помощи бактерий. Но как это работает и неужели мы будем садиться на астероиды и искать там полезные ископаемые?
Астероиды могут помочь человечеству в освоении космоса
Редкоземельные элементы — это группа из 18 элементов вроде церия и неодима. Все они являются металлами серебристого цвета и практически безвредны для здоровья людей. Их трудно добывать на Земле, но они есть и на астероидах.
Из чего состоят астероиды?
Как и говорилось выше, в основном астероиды состоят из железа, никеля и каменистых пород. Считается, что они являются остатками промежуточных тел, из которых создавались планеты Солнечной системы. Они не смогли превратиться в полноценные планеты из-за воздействия крупнейшей планеты Юпитера. Она увеличивала скорость движения астероидов и те попросту не имели возможности «слипаться» друг с другом. Как раз таки наоборот — при каждом столкновении астероиды разлетались на крошечные частички. Так, по крайней мере, считается большинство ученых.
Астероиды —это остатки промежуточных тел, из которых создавались планеты
Польза астероидов
Падение крупного астероида на Землю может уничтожить целую цивилизацию. Но это случается очень редко, раз в несколько тысяч или даже миллионов лет. Еще совсем недавно нас пугали тем, что на нашу планету вот-вот упадет астероид — но ничего, все нормально. На самом деле, от этих небесных объектов можно извлечь большую выгоду. В будущем человечество хочет построить на Луне базу, которая станет промежуточным пунктом во время полетов на далекие планеты. Доставлять на земной спутник материалы вроде редкоземельных элементов будет очень дорого стоить, поэтому извлечение полезных ресурсов из астероидов кажется не такой уж и плохой идеей.
Скорее всего, в будущем транспортировкой грузов из Земли в другие планеты будет заниматься компания SpaceX. Отправка груза при помощи ракеты-носителя Falcon Heavy будет стоить примерно 1500 долларов за килограмм. Это дорого, причем речь идет не о доставке груза на Луну, а всего лишь на низкую околоземную орбиту.
Ракета-носитель Falcon Heavy
По мнению ученых, добывать полезные ресурсы из астероидов могут помочь бактерии. В 2019 году на МКС были отравлены 19 устройств размером со спичечный коробок, которые могут стать главными инструментами в этом деле. Эти устройства именуются как «реакторы биомайнинга» и содержат в себе раствор с бактериями. В эту массу можно поместить фрагмент астероида. Некоторые виды бактерий умеют притягивать и связывать между собой редкоземельные элементы. Чтобы выяснить, какие микробы справляются с этой задачей лучше всего, члены экипажа МКС провели эксперимент.
Конструкция «реактора биомайнинга»
Бактерии в космосе
Они поместили каждое устройство внутрь реактора KUBIK, внутри которого может поддерживаться определенная температура. Также она воссоздает гравитацию Марса, Луны, Земли и других планет при помощи центрифуги. В каждом устройстве содержался раствор с одним из трех видов бактерий: Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis и Cupriavidus metallidurans. В ходе научной работы выяснилось, что лучше всего с извлечением полезных ресурсов справляются бактерии Sphingomonas desiccabilis. Они смогли извлечь из базальта около 70% содержащихся в образце базальта церия и неодима.
Биопленка из бактерий Sphingomonas desiccabilis на куске базальта
Исследователи считают, что бактерии Sphingomonas desiccabilis лучше остальных, потому что они выделяют больше веществ для связывания редкоземельных элементов. Возможно, этому можно научить и других бактерий, но это будет сделано в ходе следующих научных работ.
А вот каким образом будущие жители Луны и других планет будут ловить астероиды — это уже большой вопрос, на который пока нет ответа. Но тот факт, что бактерии действительно могут помочь людям с добычей полезных ресурсов, очень обнадеживает.
