زراعة على القمر والمريخ

قدم بحث جديد أُجري في محطة الفضاء الدولية أول دراسة عن كيفية التعدين الحيوي عن طريق إنماء الميكروبات على الصخور الكوكبية، وتغيير خصائصها في نطاق الجاذبية الصغرى ومحاكاة جاذبية المريخ.

الدراسة التي أطلق عليها اختصاراً “بيوروك” هي أيضاً أول اختبار للتعدين الحيوي خارج كوكب الأرض، وكانت أول استخدام لمفاعل تعدين حيوي نموذجي مصغر في الفضاء.

وبينما يخطط البشر لبعثات إلى أماكن مثل القمر والمريخ، يوفر التعدين الحيوي وسيلة للحصول على المواد اللازمة للحياة على أجسام كوكبية أخرى بدل جلبها من الأرض.

ولعدة قرون، قام الناس بعمل شاق لاستخراج المعادن والفلزات المفيدة من الصخور الصلبة، ثم تعلم العلماء كيفية تسخير قوة الميكروبات للقيام ببعض هذه الأعمال، وأصبحت هذه العملية، التي يطلق عليها اسم “التعدين الحيوي”، شائعة على الأرض، ونجحت في استخلاص المعادن الثمينة مثل الذهب والنحاس، وكذلك اليورانيوم، وفي المعاملات النهائية لتكرير النفط.

لكن الميكروبات والصخور تتفاعل بشكل مختلف خارج جاذبية الأرض، مما قد يؤثر على ناتج التعدين الحيوي في الفضاء.

ويمثل البحث الجديد في محطة الفضاء الدولية أول دراسة لكيفية نمو الميكروبات على الصخور الكوكبية وتغييرها في ظروف الجاذبية الصغرى (وهي الجاذبية المتواجدة في محطة الفضاء الدولية، وتعادل جزءً من مليون من الجاذبية الأرضية) ومحاكاة جاذبية المريخ.

وقال “تشارلز كوكيل” الباحث الرئيسي والأستاذ بمركز المملكة المتحدة لعلم البيولوجيا الفلكية بجامعة “إدنبرة” لموقع أخبار البحوث والتكنولوجيا للمحطة الفضائية التابع لوكالة ناسا؛ (ندرس ثلاثة أنواع من الميكروبات، مما يتيح لنا المقارنة الأولية بين سلوك الميكروبات المختلفة في بيئة الفضاء).

وقالت “روزا سانتومارتينو” باحثة ما بعد الدكتوراه في مختبر كوكيل “من أجل البحث، نستخدم صخور البازلت، وهي صخور حويصلية تحتوي على مساحات كبيرة، لمعرفة كيفية تفاعل البكتيريا داخل هذه التجاويف في الجاذبية الصغرى”

التعدين خارج الأرض:

تشمل الميكروبات الثلاثة التي يستخدمها الباحثون ميكروباً معزولاً من القشور الصحراوية في كولورادو بلاتو (غرب الولايات المتحدة)، وواحدا مقدماً من مركز الفضاء الألماني، وثالثاً معروفاً بمقاومته للمعادن الثقيلة، قدمه مركز بلجيكا للأبحاث النووية.

وقال كوكيل “إن فهم كيفية تفاعل الميكروبات ونموها واستخراجها العناصر من أسطح الصخور في الجاذبية الصغرى ومحاكاة جاذبية المريخ؛ سوف يخبرنا لأول مرة إذا كانت الجاذبية المنخفضة تؤثر على قدرة الكائنات الحية الدقيقة على الالتصاق بأسطح الصخور وأداء التعدين الحيوي، وبعبارة أخرى: إذا كان التعدين خارج كوكب الأرض ممكناً”.

وأضاف “نأمل أن نكتسب نظرة ثاقبة حول كيفية نمو الميكروبات في الفضاء، وكيفية استخدامها في الاستكشافات البشرية واستقرار الإنسان في الفضاء، من التعدين إلى تحويل الصخور إلى تربة على القمر والمريخ”.

 زراعة على الفضاء:

يمكن أن تحول التفاعلات الصخور إلى تربة، وقد يستخدمها المستكشفون ذات يوم لتحويل “الريغوليث” (الطبقة السطحية من المواد الصخرية المفككة التي تغطي سطح القمر والمريخ والكويكبات) إلى تربة لزراعة النباتات.

وقال كوكيل “عندما ننتقل إلى الفضاء، يمكننا تسخير الميكروبات لجعل حياتنا أسهل وتحسين نجاح المستوطنات الفضائية، وأضاف “بيوروك بصدد تشكيل تحالف جديد لرحلات الفضاء مع عالم الميكروبات لتعزيز الوجود البشري الدائم في الفضاء، والسماح للكائنات الدقيقة بالقيام ببعض العمل الشاق”.