O astronauta da ESA Luca Parmitano trabalha na experiência BioRock na Estação Espacial Internacional, um precursor do projeto BioAsteroid. Crédito:ESA
À medida que a humanidade se aproxima da possibilidade de viver e trabalhar a milhões de quilômetros da Terra em planetas como Marte, os cientistas estão olhando para além do nosso planeta, como adquirir os materiais necessários para estabelecer uma presença autossustentável no espaço.
Os pesquisadores estão testando métodos de mineração na microgravidade para ver se os asteróides podem fornecer uma nova e vasta fonte de materiais valiosos e oligoelementos. O experimento BioAsteroid da ESA (Agência Espacial Européia), lançado a bordo da 21ª missão de reabastecimento de carga SpaceX, investiga biomineração em microgravidade a bordo da Estação Espacial Internacional. O estudo faz isso enviando dispositivos experimentais (biorreatores) para a estação espacial contendo material asteróide e observando a capacidade dos micróbios de extrair elementos úteis do substrato rochoso.
A biominação é uma forma ecologicamente correta e eficiente em termos de energia de extrair elementos úteis usando micróbios para quebrar as rochas para fazer solo ou fornecer nutrientes. Micróbios são organismos minúsculos, como bactérias e fungos, que têm uma ampla variedade de funções. Alguns micróbios têm habilidades que podem ser benéficas para os humanos, como biomineração. "Os micróbios são muito bons em fazer essas coisas, porque eles estão minerando elementos por três bilhões e meio de anos, muito antes de os humanos aparecerem, "diz o BioAsteroid Investigator e professor do UK Centre for Astrobiology da University of Edinburgh, Charles Cockell.
Embora a biominação tenha sido usada na Terra para resolver problemas de poluição, como drenagem ácida de minas, uma grande questão é como esses micróbios se ligam às superfícies, ou formar biofilmes, no espaço. A microgravidade pode alterar processos físicos básicos como convecção e mistura de líquidos. Cockell abordou algumas dessas questões como investigador principal da BioRock, que foi conduzido na estação espacial em 2019 após sua entrega no SpaceX CRS-18. Esta investigação anterior da ESA examinou como a microgravidade e a gravidade marciana afetam os processos microbianos envolvidos na biominação. Surpreendendo a equipe de pesquisa, a microgravidade não teve um efeito prejudicial sobre a biominação. Os resultados foram publicados na revista científica Nature no início deste ano. "Os micróbios foram capazes de biominar da mesma maneira em diferentes condições de gravidade. Demonstramos com sucesso a extração de elementos de terras raras do basalto, um constituinte da superfície lunar e marciana, "diz Cockell.
Uma visão pré-vôo da Unidade Experimental de BioAsteróide, onde a investigação de BioAsteróide é realizada integrada ao Recipiente de Experimento para a investigação de BioAsteróide. Cada unidade experimental possui duas câmaras de cultura. Crédito:ESA
Agora que o BioRock concluiu a primeira demonstração técnica de um biorreator realizando biominação em basalto, Cockell tem como objetivo extrair elementos de asteróides. "O objetivo do BioAsteroid é tentar entender como os micróbios interagem com o material asteróide na microgravidade, e se eles podem ser usados para acelerar, ou catalisar, a decomposição do material do asteróide para liberar elementos úteis, "diz Cockell.
BioAsteroid se concentra em micróbios que foram usados na biominação antes, mas inclui uma nova reviravolta. "Em vez de olhar para o basalto, estamos olhando para material de asteróide. Em vez de apenas bactérias, estamos olhando para uma bactéria e um fungo, e uma bactéria e um fungo misturados, "diz Cockell. Os fungos usados no BioAsteroid são dissolventes agressivos de rocha, produzindo muito ácido e formando redes sobre rochas com micélios. Ao diminuir o pH do meio ambiente, os micróbios irão extrair elementos carregados positivamente do material asteróide, causando sua quebra.
A investigação mais automatizada ficará ativa por 19 dias, durante o qual os micróbios e fungos irão interagir com pedaços de um asteróide condrito de 4,5 bilhões de anos encontrado no Marrocos. Cada uma das 12 câmaras incluirá cerca de 1 grama de asteróide e 5 mililitros de líquido contendo aproximadamente 1-5 bilhões de micróbios.
"Você tem que tirar coisas da crosta de um planeta para construir coisas, seja ferro em sua nave, ou se são elementos de terras raras em seus telefones celulares ou telas de computador, "diz Cockell." A civilização é construída sobre elementos que foram cavados da crosta terrestre. "Esses elementos foram extraídos ao longo da história e usados como ferramentas:da metalurgia à miniaturização de componentes eletrônicos, como capacitores e ímãs. Talvez no futuro, a humanidade terá rochas espaciais, e, claro, mineiros microbianos, para agradecer por colônias espaciais e novas tecnologias.
