अंतरिक्ष कवक: क्षुद्रग्रहों से पैलेडियम जैसी कीमती धातुओं का खनन

मुख्य बातें: अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर किए गए एक प्रयोग से पता चला है कि कवक *पेनिसिलियम सिम्प्लिसिस्सिमम* सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण में उल्कापिंड के टुकड़ों से पैलेडियम निकालने में बहुत प्रभावी है।

महत्व क्यों: यह शोध बताता है कि बायोमाइनिंग, संसाधनों को निकालने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग करना, चंद्रमा, मंगल ग्रह या परिक्रमा करने वाले आवासों पर दीर्घकालिक बस्तियों की स्थापना के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। यह पृथ्वी से सामग्री भेजने के निषेधात्मक रूप से महंगे विकल्प के लिए एक संभावित विकल्प प्रदान करता है।

लोगों के लिए क्या बदलाव: इससे अंतरिक्ष में टिकाऊ संसाधन निष्कर्षण विधियों का विकास हो सकता है, जिससे भविष्य के अंतरिक्ष मिशनों और बस्तियों के लिए पृथ्वी-आधारित आपूर्ति पर निर्भरता कम हो जाएगी।

कौन प्रभावित है: अंतरिक्ष एजेंसियां, भविष्य के अंतरिक्ष बसने वाले, खनन उद्योग, और खगोल जीव विज्ञान और जैव प्रौद्योगिकी के शोधकर्ता सभी प्रभावित होंगे।

बायोएस्टरॉइड प्रयोग: अंतरिक्ष खनन के लिए एक बड़ी छलांग?

वैज्ञानिकों ने प्रदर्शन किया है कि कवक अंतरिक्ष में उल्कापिंडों से मूल्यवान धातुओं को निकालने में पारंपरिक रासायनिक तरीकों से बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर आयोजित बायोएस्टरॉइड प्रयोग ने भविष्य के अंतरिक्ष संसाधन उपयोग के लिए आशाजनक परिणाम दिखाए।

प्रयोग में दिसंबर 2020 में स्पेसएक्स फाल्कन-9 रॉकेट पर सवार होकर उत्तर-पश्चिमी अफ्रीका से मूल रूप से एक एल-कॉन्ड्राइट उल्कापिंड के मिलीमीटर आकार के टुकड़ों को आईएसएस में भेजा गया। उल्कापिंड के टुकड़ों को तब भारहीनता में 19 दिनों के लिए दो प्रकार के सूक्ष्मजीवों के संपर्क में लाया गया।

सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण में कवक बनाम बैक्टीरिया

कॉर्नेल विश्वविद्यालय में रोजा सैंटोमार्टिनो के नेतृत्व में और एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में चार्ल्स कॉकेल के सहयोग से टीम ने एक जीवाणु, *स्फ़िंगोमोनास डेसिकैबिलिस*, और एक कवक, *पेनिसिलियम सिम्प्लिसिस्सिमम* का परीक्षण किया। नासा के अंतरिक्ष यात्री माइकल स्कॉट हॉपकिंस ने प्रयोग कंटेनरों को आईएसएस पर कुबिक इनक्यूबेटर में लोड किया।

लक्ष्य प्रत्येक सूक्ष्मजीव की बायोलीचिंग क्षमताओं का निरीक्षण और माप करना था। परिणामों से पता चला कि *पी. सिम्प्लिसिस्सिमम* ने जीवाणु से काफी बेहतर प्रदर्शन किया। सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण में, कवक ने गैर-जैविक लीचिंग की तुलना में पैलेडियम निष्कर्षण को लगभग 550 प्रतिशत तक बढ़ा दिया।

अंतरिक्ष में पैलेडियम निष्कर्षण

कवक 19 दिनों की अवधि के भीतर उल्कापिंड से लगभग 12 प्रतिशत पैलेडियम निकालने में सक्षम था। इसने रुथेनियम और प्लैटिनम की रिहाई को भी बढ़ाया। इसके विपरीत, जीवाणु ने अधिकांश प्लैटिनम समूह तत्वों के लिए बाँझ नियंत्रण से बेहतर प्रदर्शन नहीं किया और कुछ मामलों में, लीचिंग को भी बाधित किया। पृथ्वी की तुलना में सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण में एबायोटिक पैलेडियम लीचिंग 13.6 गुना कम हो गई, जो कवक की महत्वपूर्ण भूमिका को दर्शाती है।

अंतरिक्ष बायोमाइनिंग का अर्थशास्त्र

हालांकि अर्थशास्त्र चुनौतीपूर्ण बना हुआ है, प्रयोग ने अंतरिक्ष में बायोमाइनिंग की क्षमता पर प्रकाश डाला। वर्तमान पैलेडियम की कीमतों के आधार पर, टीम ने गणना की कि उनकी प्रायोगिक परिस्थितियों का उपयोग करके पूरी तरह से बड़े पैमाने पर बायोलीचिंग ऑपरेशन धातु के लगभग $10 मूल्य को वसूल करेगा। हालांकि, समीकरण से कवक को हटाने से सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण में एबायोटिक लीचिंग के खराब प्रदर्शन के कारण 545 प्रतिशत का आर्थिक नुकसान होगा।

रोजा सैंटोमार्टिनो ने कहा कि टीम अंतरिक्ष में काम करने वाले तंत्रों को ठीक से समझना चाहती थी क्योंकि वर्तमान में बहुत कम जानकारी है। उन्होंने कहा, "हम दृष्टिकोण को इस तरह से तैयार रखना चाहते थे, लेकिन इसके प्रभाव को बढ़ाने के लिए सामान्य भी।" उन्होंने कहा कि "अंतरिक्ष में सूक्ष्मजीव व्यवहार को प्रभावित करने वाले तंत्रों के बारे में ज्यादा जानकारी नहीं है।"

भविष्य के निहितार्थ

प्रयोग एक अवधारणा के प्रमाण के रूप में कार्य करता है, जो कम गुरुत्वाकर्षण वाले वातावरण में भौतिकी और रसायन विज्ञान में सीमाओं को दूर करने के लिए जीव विज्ञान की क्षमता को दर्शाता है। यह पृथ्वी से परे किसी भी आत्मनिर्भर बस्ती के एक आवश्यक घटक के रूप में रोगाणुओं को बदलने का मार्ग प्रशस्त कर सकता है।

क्षुद्रग्रह पैलेडियम और प्लैटिनम जैसी धातुओं से भरपूर हैं। पृथ्वी से संसाधनों को भेजने में कम पृथ्वी की कक्षा में प्रति किलोग्राम लगभग दसियों हजार पाउंड खर्च होते हैं। बायोमाइनिंग पहले से ही पृथ्वी पर दुनिया के लगभग 20% तांबे का निष्कर्षण करता है।

आगे क्या देखना है

भविष्य का शोध सूक्ष्मजीव व्यवहार को अंतरिक्ष में प्रभावित करने वाले विशिष्ट तंत्रों को समझने पर ध्यान केंद्रित करेगा, जिसका उद्देश्य विभिन्न अंतरिक्ष वातावरणों के लिए बायोमाइनिंग प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना है। टीम क्षुद्रग्रहों और अन्य अलौकिक सामग्रियों से संसाधन निष्कर्षण को बढ़ाने के लिए अन्य सूक्ष्मजीवों और उनकी सहक्रियात्मक अंतःक्रियाओं की क्षमता का पता लगाने की भी योजना बना रही है।