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殖民火星:先用能够存活的细菌打前站

科普小知识2021-07-22 22:39:54
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细菌会成为未来人类在火星生活的基础吗?一些科学家认为,在人类登陆火星之前,我们最好把地球上的细菌送到火星上。荷兰代尔夫特科技大学的博士生本杰明·雷纳(Benjamin Reiner)在他的论文中建议,我们可以利用细菌从火星土壤中提取有用的铁。他特别指出,我们可以考虑使用金属还原菌湿婆。雷纳在一份声明中说:“从自然形态的角度来看,火星土壤中可供我们利用的铁资源并不多。”。"然而,施瓦辛格有能力把一些土壤变成磁铁矿,一种磁性氧化铁."

雷纳在他的论文中建议,在人类探索火星之前,我们可以先发送一个没有宇航员的太空舱,里面装有漫步者、生物反应器和3D打印机。火星漫游者可以在火星表面漫游,挖出富含铁的土壤或自然风化层,然后将这些物质带回生物反应器,在那里它们充满了湿婆菌。

然后这些细菌开始工作,土壤中开始产生磁铁矿。磁铁然后可以提取磁铁矿并分离土壤的其他部分。最后,3D打印机将把这种原始金属材料转换成大量对人类有价值的部件,如螺钉、螺母、螺栓或任何其他能在火星上建造人类房屋的部件。

然而,这个过程实际能生产多少铁?雷纳和他的团队说,一个1400升的反应堆每年可以生产大约350公斤的磁铁矿。“3.3年后,它将产生比太空舱更多的铁,”他在一份声明中说。“通过向火星发射几个无人驾驶座舱,我们可以在几年内生产大量铁。”

除了为第一批人类的到来做准备,这些任务和方法也可能是人类在这个红色星球上生存的关键。如果火星上的设备爆炸了,要求更换地球上的部件是不现实的。因此,像这样的可持续解决方案至关重要。

传送细菌的方法不仅考虑到火星表面的恶劣条件,还考虑到向火星发射物体的成本和重量限制。细菌可以自我繁殖,重量轻,所以运输成本低,而且它们通常能承受高辐射。唯一的需求是一点食物。

雷纳表示,微藻和细菌可以被送往火星,以提供可持续的食物来源。微藻可以依靠阳光和二氧化碳生存,这将把二氧化碳转化为细菌所需的营养和氧气。雷纳在声明中指出,微藻留下的残余废物(以及来自生物反应器的有机废物)也可以用作未来宇航员前往火星的堆肥。

雷纳表示,在实施该提议的过程中,可能会出现另一个问题:火星可能被地球上的细菌污染。他在一份声明中说:“我们希望防止细菌污染火星,因为它可能会阻碍在火星上寻找生命。”为了防止这种情况发生,雷纳的团队建议,生产的含铁材料应该安全地储存在一个密封的充气胶囊中,胶囊的一侧连接着。

国际空间站上的微生物

一项新的研究表明,生活在国际空间站的微生物可能与地球居民家中的细菌非常相似。由MERCCURI项目的专业科学家和公民科学家以及人类微生物学项目的研究人员组成的联合研究小组分析了轨道实验室宇航员提供的棉签。他们发现在轨道实验室中发现的细菌类型与在地球上的房子中发现的非常相似。

该研究的作者、加州大学戴维斯分校的微生物学家大卫·线圈说,人类“完全被地球上的微生物所包围,而且大多数微生物是无害的”。我们还在国际空间站上看到了同样的微生物群落,所以它可能和你的客厅一样脏。”这项研究的结果发表在2017年12月5日的开放存取期刊《经济学人》上。

研究中收集的样本来自空间站内的15个地点。研究人员说,空间站中的微生物群落不是来自太空,而是直接来自宇航员的身体和其他从地球送到空间站的东西,因为轨道实验室完全关闭了。

该研究还表明,空间站上的微生物群落非常多样,这表明它们生活条件良好。“国际空间站表面的微生物群落与宇航员非常相似,这并不奇怪,因为他们本身就是微生物的主要来源,”该项研究的主要作者、加州大学戴维斯分校的博士后詹娜·朗说。“我们也很高兴看到...微生物的多样性相当高,表明这不像是一个“病态”的微生物群落。”

该研究的作者、加州大学戴维斯分校医学微生物学和免疫学教授乔纳森·艾森(Jonathan Eisen)表示:“研究国际空间站的微生物多样性不仅与太空探索有关,而且通过与地球上的建筑进行比较也能获得重要启示,因为国际空间站有许多新的特点,例如微生物的流入量有限。”

今年4月,美国国家航空航天局(美国航天局)的科学家在《微生物学》杂志上发表了一篇论文,描述了在国家空间站上发现的大量微生物的分类结果,主要包括葡萄球菌、肠杆菌、芽孢杆菌、红酵母等。科学家说,这些微生物可能来自早期的任务,这不仅可能危及宇航员的健康,甚至可能腐蚀航天器设备。

殖民火星:先用能够存活的细菌打前站

殖民火星:首先用活细菌作为前景