جنرال لواء

صمم العلماء بدلات فضاء للبكتيريا لتعيش في مستعمرات الفضاء


على الرغم من أننا لم نتمكن بعد من إنشاء مستعمرات فضائية ، إلا أن مجموعة من الباحثين قد صممت بالفعل بدلات الفضاء التي ستحتاجها البكتيريا لدينا للبقاء على قيد الحياة خارج الأرض. طور الكيميائيون في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي (UC Berkeley) البذلات الواقية التي تحتاجها الميكروبات للعيش وحتى الازدهار في الفضاء.

- جامعة كاليفورنيا في بيركلي (UCBerkeley) 1 أكتوبر 2018

بدلات مفيدة متعددة الأغراض

في الواقع ، لن تسمح هذه البدلات المجهرية للبكتيريا بتحمل بيئة الفضاء غير المضيافة فحسب ، بل ستمكّن بدلات الفضاء متعددة الأغراض هذه الميكروبات بالفعل من التقاط ثاني أكسيد الكربون (CO2) وتحويله إلى مواد كيميائية يمكن استخدامها في الصناعة أو ، بالطبع ، المستقبل. مستعمرات الفضاء. تأتي البدلات الجديدة من نظام فريد يرى البكتيريا الحية مقترنة بأشباه الموصلات الممتصة للضوء.

في الأساس ، تعد بدلات الفضاء الميكروبية أنظمة معقدة معقدة تحاكي عملية التمثيل الضوئي التي تشهدها النباتات. استخدمت تجربة البدلة البكتيريا اللاهوائية والميكروبات التي تكيفت مع البيئات الخالية من الأكسجين.

قال بيدونج يانج ، رئيس S.K and Angela Chan المتميز في الطاقة في قسم الكيمياء بجامعة كاليفورنيا في بيركلي: "اخترنا هذه البكتيريا اللاهوائية لأن انتقائها تجاه منتج كيميائي واحد دائمًا ما يكون 100 بالمائة". ومع ذلك ، بدلاً من استخدام الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى كربوهيدرات ، فإن النظام الهجين يناسب رؤية نفس العملية تنتج مجموعة متنوعة من مركبات الكربون الفريدة لكل نوع من أنواع البكتيريا.

"في حالتنا ، اخترنا الخلل الذي يعطينا مادة الأسيتات. لكن يمكنك اختيار حشرة أخرى لتعطيك الميثان أو الكحول ".

تتكون البدلات من خليط من قطع تشبه الشبكة تسمى الإطار المعدني العضوي (MOF). تم تطويرها من قبل يانغ وزملائه على مدار السنوات الخمس الماضية بناءً على بحث أجروه على أشباه الموصلات الممتصة للضوء مثل الأسلاك النانوية.

البدلات الجديدة غير منفذة للأكسجين وجزيئات الأكسجين التفاعلية ، والمعروف أنها تقصر عمر البكتيريا ، ولكن الأهم من ذلك أنها يمكن أن تستخدم أيضًا مجموعة من الأسلاك النانوية لالتقاط الضوء وتوليد الكهرباء. على هذا النحو ، فإن بدلات النظام هي أصول واقية متعددة الوظائف.

هنا على الأرض

من تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات إلى توفير طريقة بيولوجية لإنتاج مواد كيميائية في بيئات اصطناعية (مثل مستعمرات الفضاء) إلى توليد الكهرباء ، يبدو أنه لا يوجد شيء لا تستطيع بدلات الفضاء الميكروبية هذه فعله! والباحثون لا ينتظرون رحلة فضائية للاستفادة من هذه الأدوات الرائعة.

لقد بدأوا في وضع بدلات الفضاء الهجينة لاستخدامها هنا على الأرض. أوضح يانغ ، وهو أيضًا عالم هيئة تدريس في مختبر لورانس بيركلي الوطني ومدير مشارك لمعهد كافلي لعلوم الطاقة النانوية: "نحن نستخدم الهجين الحيوي لإصلاح ثاني أكسيد الكربون في صناعة الوقود والأدوية والمواد الكيميائية ، وكذلك تثبيت النيتروجين لصنع الأسمدة". .

تم تمويل البحث من قبل وكالة الفضاء ناسا من خلال مركز جامعة كاليفورنيا في بيركلي لاستخدام الهندسة البيولوجية في الفضاء. من المقرر نشر الدراسة المقابلة على الإنترنت هذا الأسبوع قبل نشرها في المجلةوقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.


شاهد الفيديو: لماذا تسعى امريكا لاستعمار المريخ وتجاهلت القمر (كانون الثاني 2022).