ما هي الموارد المفيدة الموجودة في الكويكبات وكيف يمكن الحصول عليها؟

تطير على أراضي نظامنا الشمسيمئات الآلاف من الكويكبات المختلفة. هذا هو اسم الأجرام السماوية الصغيرة نسبيًا ذات الشكل غير المنتظم ، والتي تتحرك في مدار حول الشمس. في أفلام الكوارث ، نحب أن نظهر ما يمكن أن يحدث إذا سقط أحد الكويكبات على الأرض. لكن في الحقيقة يمكنك الاستفادة منها. وهي تتكون أساسًا من الحديد أو الصخور الصخرية ، ولكنها تحتوي أيضًا على العناصر الأرضية النادرة... من الصعب جدًا الوصول إلى كوكبنا ، ولأنها ضرورية جدًا لصناعة الإلكترونيات. في الآونة الأخيرة ، أثبت أعضاء طاقم محطة الفضاء الدولية أنه يمكن استخدام البكتيريا لاستخراج موارد مفيدة من الكويكبات. ولكن كيف يعمل وهل سنهبط حقًا على الكويكبات ونبحث عن المعادن هناك؟

يمكن أن تساعد الكويكبات البشرية في استكشاف الفضاء

العناصر الأرضية النادرة هي مجموعة من 18 عنصرًا مثل السيريوم والنيوديميوم. جميعها معادن فضية اللون وغير ضارة بصحة الإنسان. يصعب تعدينها على الأرض ، لكنها موجودة أيضًا على الكويكبات.

مم تتكون الكويكبات؟

كما ذكر أعلاه ، معظمها من الكويكباتتتكون من الحديد والنيكل والصخور. يُعتقد أنها بقايا أجسام وسيطة نشأت منها كواكب النظام الشمسي. لم يتمكنوا من التحول إلى كواكب مكتملة النمو بسبب تأثير كوكب المشتري الأكبر. لقد زاد من سرعة حركة الكويكبات ، وببساطة لم تتح لهم الفرصة "للالتصاق" ببعضهم البعض. على العكس تمامًا - مع كل تصادم ، كانت الكويكبات مبعثرة في جزيئات صغيرة. لذلك ، على الأقل ، يعتقد معظم العلماء.

الكويكبات هي بقايا أجسام وسيطة نشأت منها الكواكب

فوائد الكويكبات

قد يسقط كويكب كبير على الأرضتدمير حضارة بأكملها. لكن هذا نادرًا ما يحدث ، مرة كل عدة آلاف أو حتى ملايين السنين. في الآونة الأخيرة ، شعرنا بالخوف من حقيقة أن كويكبًا على وشك السقوط على كوكبنا - لكن لا شيء ، كل شيء على ما يرام. في الواقع ، هناك فوائد عظيمة يمكن اكتسابها من هذه الأجرام السماوية. تريد البشرية في المستقبل بناء قاعدة على القمر ، والتي ستصبح نقطة وسيطة أثناء الرحلات الجوية إلى الكواكب البعيدة. سيكون إحضار مواد مثل الأتربة النادرة إلى قمر الأرض مكلفًا للغاية ، لذا فإن استخراج الموارد المفيدة من الكويكبات لا يبدو فكرة سيئة.

مركبة الإطلاق فالكون الثقيلة

على الأرجح ، في المستقبل ، سيتم نقل البضائع من الأرض إلى الكواكب الأخرى بواسطة SpaceX. سيكلف إرسال البضائع باستخدام صاروخ فالكون الثقيل تقريبًا 1500 دولار للكيلوغرام الواحد... هذا مكلف ، ولا يتعلق الأمر بتسليم البضائع إلى القمر ، ولكن فقط في مدار أرضي منخفض.

وفقًا للعلماء ، استخرج موارد مفيدة منيمكن أن تساعد الكويكبات البكتيريا. في عام 2019 ، تم تسميم 19 جهازًا بحجم علبة الثقاب في محطة الفضاء الدولية ، والتي يمكن أن تصبح الأدوات الرئيسية في هذا الأمر. يشار إلى هذه الأجهزة باسم "مفاعلات المعالجة الحيوية" وتحتوي على محلول البكتيريا. يمكن وضع جزء من كويكب في هذه الكتلة. بعض أنواع البكتيريا قادرة على جذب العناصر الأرضية النادرة وربطها. لمعرفة الميكروبات الأفضل أداءً في هذه المهمة ، أجرى طاقم محطة الفضاء الدولية تجربة.

تصميم مفاعل المعالجة الحيوية

البكتيريا في الفضاء

وضعوا كل جهاز داخل المفاعلKUBIK ، حيث يمكن الحفاظ على درجة حرارة معينة. كما أنها تعيد إنشاء جاذبية المريخ والقمر والأرض والكواكب الأخرى باستخدام جهاز طرد مركزي. احتوى كل جهاز على محلول يحتوي على ثلاثة أنواع من البكتيريا: Sphingomonas desiccabilis و Bacillus subtilis و Cupriavidus metallidurans. في سياق العمل العلمي ، اتضح أن بكتيريا Sphingomonas desiccabilis تتكيف بشكل أفضل مع استخراج الموارد المفيدة. كانوا قادرين على استخراج حوالي 70٪ من السيريوم والنيوديميوم الموجود في عينة البازلت من البازلت.

بيوفيلم من بكتيريا Sphingomonas desiccabilis على قطعة من البازلت

يعتقد الباحثون أن بكتيريا Sphingomonasdesiccabilis أفضل من غيرها لأنها تطلق المزيد من المواد لربط التربة النادرة. ربما يمكن تعليم أنواع أخرى من البكتيريا هذا ، ولكن سيتم القيام بذلك في سياق العمل العلمي التالي.

إذا كنت مهتمًا بأخبار العلوم والتكنولوجيا ، فقم بالاشتراك في قناتنا في ياندكس. ستجد هناك مواد لم يتم نشرها على الموقع!

وها هو مستقبل سكان القمر وغيرهمستلتقط الكويكبات الكواكب - هذا سؤال كبير بالفعل ، ولا توجد إجابة له بعد. لكن حقيقة أن البكتيريا يمكن أن تساعد الناس بالفعل على استخراج موارد مفيدة أمر مشجع للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، تستطيع بعض البكتيريا البقاء على قيد الحياة حتى في الفضاء الخارجي - وقد ثبت ذلك مؤخرًا.