Per secoli, le persone hanno svolto il duro lavoro di estrarre minerali e metalli utili dalla roccia solida. Quindi, gli scienziati hanno imparato come sfruttare il potere di minuscoli microbi per svolgere parte di questo lavoro. Questo processo, chiamato biomining, è diventato comune sulla Terra.

Mentre gli umani pianificano spedizioni in luoghi come la Luna e Marte, il biomining offre un modo per ottenere i materiali necessari su altri corpi planetari piuttosto che portarli dalla Terra. Questo approccio è chiamato utilizzo delle risorse in situ. Però, microbi e rocce interagiscono in modo diverso al di fuori della gravità terrestre, potenzialmente influenzando l'output della bioestrazione extraterrestre.

Una nuova indagine sulla Stazione Spaziale Internazionale rappresenta il primo studio su come i microbi crescono e alterano le rocce planetarie in condizioni di microgravità e gravità marziana simulata. Lo studio, BioRock, è anche il primo test di bioestrazione extraterrestre e il primo utilizzo di un prototipo di reattore minerario in miniatura nello spazio.

"Stiamo studiando tre tipi di microbi, dandoci il primo confronto tra i comportamenti di diversi microbi nell'ambiente spaziale, " ha detto il ricercatore principale Charles Cockell, professore al Centro di Astrobiologia del Regno Unito, Università di Edimburgo. Gli scienziati sanno molto poco su come la microgravità influenzi le interazioni tra microbi e minerali, ma la ricerca precedente dimostra che l'attaccamento dei microbi alle superfici, o formazione di biofilm, avviene diversamente nello spazio.

Generalmente, i biofilm aumentano, crescono più spesse e mostrano forme e strutture particolari in condizioni di microgravità. Gli investigatori si aspettano di vedere un comportamento simile da parte dei microbi nell'indagine BioRock.

"Per le indagini, stiamo usando roccia basaltica che è naturalmente molto vescicolare, o contiene molti spazi, per vedere come i batteri interagiscono all'interno di queste cavità in condizioni di microgravità, " disse Rosa Santomartino, uno scienziato post-dottorato presso il laboratorio Cockell che studia la crescita dei microbi. Tornato sulla Terra, i ricercatori hanno in programma di esaminare come i microbi sono cresciuti attraverso e nella roccia e di confrontare i tre tipi di microbi.

Guarderanno anche gli elementi lisciviati nel fluido intorno alla roccia, ed esaminare come i diversi microbi hanno estratto più di 20 elementi diversi dalle rocce. I tre microbi includono uno isolato dalle croste del deserto nell'altopiano del Colorado occidentale degli Stati Uniti, uno fornito dal Centro aerospaziale tedesco, e un altro noto per la sua resistenza ai metalli pesanti fornito dal Centro di ricerca nucleare belga.

"L'esperimento BioRock inizia a mettere insieme i pezzi del puzzle, " ha aggiunto Cockell. "Capire come interagiscono i microbi, crescere ed estrarre elementi da una superficie rocciosa in condizioni di microgravità e la gravità simulata di Marte ci dirà, per la prima volta, se la bassa gravità influisce sulla capacità dei microrganismi di attaccarsi alle superfici rocciose ed eseguire la bioestrazione. In altre parole, se l'estrazione extraterrestre è possibile."

I risultati dovrebbero fornire un confronto qualitativo e quantitativo delle interazioni batteriche e rocciose che avvengono a gravità terrestre, gravità marziana simulata, e livelli di microgravità. Per esempio, l'assenza di convezione termica in condizioni di microgravità potrebbe limitare l'apporto di cibo e ossigeno ai batteri negli ambienti rocciosi e sopprimerne la crescita.

"Speriamo di ottenere informazioni su come i microbi crescono nello spazio e su come potremmo usarli nell'esplorazione umana e nell'insediamento dello spazio, dall'estrazione mineraria alla trasformazione delle rocce in suolo sulla Luna e su Marte, " ha detto Cockell. Le interazioni microbo-roccia possono trasformare la roccia in suolo e gli esploratori potrebbero un giorno usarli per trasformare la regolite, lo strato di polvere, detriti frammentati che ricoprono la superficie della Luna, Marte, e asteroidi, in terreni per la crescita delle piante.

Prossimo, i ricercatori condurranno ulteriori esperimenti con diversi microbi e materiali per perfezionare ulteriormente l'uso dei microbi per l'uso delle risorse in situ.

"I microbi sono ovunque:nel nostro cibo, le nostre case, e i nostri processi industriali, e fanno cose estremamente importanti nella nostra vita quotidiana, "Cockell ha detto. "Mentre ci muoviamo nello spazio, possiamo sfruttare i microbi per semplificarci la vita e migliorare il successo degli insediamenti spaziali. BioRock mira a formare una nuova alleanza spaziale con il mondo microbico, usando i microbi per far avanzare una presenza umana permanente nello spazio".

E lasciare che i piccoli organismi facciano parte del duro lavoro.