I batteri minatori dello spazio. Al lavoro sulla stazione spaziale grazie ai biomining reactors made in Italy

In futuro potranno estrarre metalli e terre rare nelle colonie umane sulla Luna e su Marte

[11 Novembre 2020]

Secondo lo studio “Space station biomining experiment demonstrates rare earth element extraction in microgravity and Mars gravity”, pubblicato su  Nature Communications da un team internazionale di ricercatori guidato da Charles  Cockell e Rosa Santomartino dell’UK Centre for Astrobiology della School of Physics and Astronomy dell’università di Edinburgo, i primi esperimenti minerari condotti nello spazio potrebbero aprire la strada a nuove tecnologie per aiutare gli esseri umani a esplorare lo spazio e a stabilire insediamenti su mondi lontani.

I ricercatori evidenziano  che «I test eseguiti dagli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale suggeriscono che i batteri possono estrarre materiali utili dalle rocce su Marte e sulla Luna. I risultati potrebbero aiutare gli sforzi per sviluppare modalità di approvvigionamento di metalli e minerali, come ferro e magnesio, essenziali per la sopravvivenza nello spazio».

Un giorno i batteri potrebbero essere anche utilizzati per demolire le rocce su mondi alieni e creare terreni coltivabili o per fornire minerali per i sistemi per produrre aria e acqua.

Grazie a 10 anni di ricerca e lavoro, l’UK Centre for Astrobiology ha progettato i biomining reactors, che sono stati materialmente costruiti dalla società di ingegneria Kayser Italia, e 18 di questi dispositivi minerari delle dimensioni di una scatola di fiammiferi sono stati trasportati, a bordo di un razzo SpaceX lanciato da Cape Canaveral, in Florida, nel luglio 2019 fino alla stazione spaziale, che orbita intorno alla Terra a  circa 250 miglia di altezza. Qui, sono stati caricati in ogni biomining reactor piccoli pezzi di basalto, una roccia comune sulla Luna e su Marte, che sono stati immersi in una soluzione batterica. L’esperimento di tre settimane è stato condotto in condizioni di gravità spaziale per simulare gli ambienti su Marte e sulla Luna.

La Santomartino sottolinea che «I microrganismi sono molto versatili e, mentre viaggiamo nello spazio, possono essere utilizzati per realizzare una varietà di processi. L’estrazione elementare è potenzialmente uno di questi.

I risultati del team di ricerca suggeriscono che «I batteri potrebbero migliorare la rimozione di elementi di terre rare dal basalto nei territori lunari e marziani fino a circa il 400% in più. Gli elementi delle terre rare sono ampiamente utilizzati nelle industrie ad alta tecnologia, inclusi telefoni cellulari, computer e magneti. I microbi vengono anche usati abitualmente sulla Terra nel processo del cosiddetto biomining per estrarre elementi economicamente utili come il rame e l’oro dalle rocce. I nuovi esperimenti hanno anche fornito nuovi dati su come la gravità influenza la crescita delle comunità di microbi qui sulla Terra».

Cockell evidenzia che «I nostri esperimenti supportano la fattibilità scientifica e tecnica dell’estrazione elementare biologicamente potenziata nel Sistema Solare. Sebbene non sia economicamente fattibile estrarre questi elementi nello spazio e portarli sulla Terra, la biominazione spaziale potrebbe potenzialmente supportare una presenza umana autosufficiente nello spazio. Ad esempio, i nostri risultati suggeriscono che la costruzione di miniere robotiche e gestite dall’uomo nella regione Oceanus Procellarum della Luna, che ha rocce con concentrazioni arricchite di elementi delle terre rare, potrebbe essere una direzione fruttuosa dello sviluppo scientifico ed economico umano oltre la Terra».

L’esperimento, al quale ha lavorato anche l’astronauta italiano Luca Parmitano, è stato finanziato dall’UK Space Agency e dall’European Space Agency e la ricerca è stata sostenuta dallo Science and Technology Facilities Council di  UK Research and Innovation.

Libby Jackson, manager dell’Human Exploration Programme dell’UK Space Agency, conclude: «E’ meraviglioso vedere pubblicati i risultati scientifici di BioRock. Esperimenti come questo mostrano come il Regno Unito, attraverso l’Agenzia spaziale britannica, stia svolgendo un ruolo fondamentale nel programma di esplorazione dell’Agenzia spaziale europea. I risultati di esperimenti come BioRock non solo aiuteranno a sviluppare una tecnologia che consentirà agli esseri umani di esplorare ulteriormente il nostro Sistema Solare, ma aiuterà anche gli scienziati di un’ampia gamma di discipline ad acquisire conoscenze che possono andare a beneficio di tutti noi sulla Terra».