يبحث العلماء في طرق جديدة للكائنات المجهرية، مثل البكتيريا أو غيرها من الميكروبات، يمكن أن تجعل الحياة في الفضاء أكثر استدامة، من خلال المساعدة في مجالات عديدة من إنتاج الطاقة إلى التعدين وحتى تصنيع الأدوية.
ويقول فريق دولي من الباحثين، في ورقة جديدة هذا الأسبوع، إن تكنولوجيا الفضاء القائمة على الميكروبات قد ينتهي بالأمر إلى تشغيل المنازل والسيارات، مما يساعد على تخفيف تغير المناخ وحتى لعب دور في بناء المنازل في المستقبل.
وقالت روزا سانتومارتينو، المؤلفة الرئيسية في ورقة جديدة في Nature Communications: "الميكروبات مدهشة حقاً وتؤدي الكثير من المهام بالنسبة لنا على الأرض، وغالباً ما لا ندركها. وتستخدم الميكروبات على نطاق واسع في صناعة الأدوية، على سبيل المثال، لإنتاج الأنسولين والمضادات الحيوية، وكذلك لاستخراج المعادن من المناجم، ومؤخرا كانت هناك جهود لاستخدامها في بناء الهياكل".
سانتومارتينو هي باحثة في مركز المملكة المتحدة لعلوم الفلك في جامعة إدنبرة. وأشارت إلى أن جميع الاستخدامات المذكورة أعلاه للميكروبات تتطلب عادة الحد الأدنى من البنية التحتية وتكون منخفضة التأثير على الاقتصاد والبيئة مقارنة بالطرق التقليدية. وهذا يجعلها مثالية للاستيراد إلى البيئة المعقدة ذات الموارد المنخفضة.
وفي الفضاء، من الأهمية بمكان استخدام ما هو حولك (أي، استخدام الموارد في الموقع، أو ISRU) وإعادة التدوير قدر الإمكان. ويجادل الباحثون بأن الميكروبات يمكن أن تساعد في "إغلاق الحلقة" على الاستدامة، ليس فقط في الفضاء ولكن أيضاً هنا على الأرض. وأوضحت سانتومارتينو "إن تطبيقها على الأرض من شأنه أن يعزز الاقتصاد الدائري من خلال إعادة التدوير وإنتاج الطاقة الفعالة والخضراء".
ولعقود من الزمن، أصبحت التقنيات المتقدمة لحل المشكلات الصعبة في الفضاء تدفع أرباحاً لمليارات أبناء الأرض أيضاً. ويعتمد مجتمعنا الحديث إلى حد كبير على تكنولوجيا الأقمار الصناعية التي تم تطويرها في البداية لأسباب عسكرية وعلمية قبل فترة طويلة من وجود أي استخدامات تجارية لها.
وتبحث الدراسة في أدوار الميكروبات في معالجة النفايات واستخلاصها، وإنتاج الغذاء والمستحضرات الصيدلانية وحتى عملية تسمى "العنصر الحيوي" ، حيث تتدفق الجراثيم من خلال الصخور القمرية والمريخ أو التربة (تسمى regolith) للحصول على السيليكون أو الحديد أو الألومنيوم، وكذلك الماء والأكسجين والهيدروجين للوقود.
قوة الجراثيم والمرحاض
يمكن لنوع معين من الميكروبات يسمى Electricigens استخدام الطعام أو النفايات البشرية لتوليد التيار الكهربائي. والتقنيات التي تتيح استكشاف المساحة يمكن أن تفتح في نهاية المطاف للابتكارات التي تتيح شحن أجهزتنا من مخلفات المرحاض. وقالت سانتومارتينو "إذا تمكنا من جعل هذا (وجميع العمليات الأخرى) فعالة للغاية لبيئة الفضاء، وهو أمر صعب للغاية وقاسي، فقد يكون تطبيقها على بيئة الأرض سهلاً نسبياً".
ويمكن أن تكون المساحة في نهاية المطاف اختباراً رئيسياً للابتكارات التي لا تنتج الطاقة فحسب، بل تساعد أيضاً في تخفيف تغير المناخ في نفس الوقت باستخدام بعض البكتيريا الزرقاء لالتقاط ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى أنواع من الوقود أو مواد مفيدة أخرى.
ولكن كم من الوقت يستغرق لتطوير هذه التقنيات واختبارها والاستفادة منها في الحياة اليومية على الأرض؟
تقول سانتومارتينو إن الأمر يعتمد على عدد من المتغيرات، ولكن يتم بالفعل اختبار العديد من المفاهيم، مثل الأثاث المصنوع من الفطريات والوقود الذي يعمل بالبكتيريا، من قبل ناسا وغيرها على الأرض. ويمكن أن يؤدي البحث في تكييفها للاستخدام في الفضاء أيضاً إلى توسيع نطاقها على الأرض لفترة طويلة، بحسب موقع سي نت.
