太空采礦效率提升400倍！插上科學的翅膀，微生物都能成“明星”

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本文參加百家號＃科學了不起＃系列征文賽。

作者：文/星球科普

隨著科學技術的進步，未來幾十年裏，人類或許能實現在遠離地球的其他星球上（例如：月球或火星）工作和生活。到那時，我們需要大量的物資來維持人類在其他星球上的基本生存條件。而國際空間站（ISS）的一項最新研究向我們揭示了，如何通過微生物技術使人類在外太空的采礦效率提高400%，這究竟是如何實現的呢？

要知道，我們通過火箭發射到太空軌道上的每件物品都是有成本的，其中最便宜的價格也在每公斤1500美元左右，當然如果你想把體積更小且更零散的東西送入太空的話，每公斤售價大約為2700美元。如此一來，使得人類在太空中獲取所需資源成為了一項新的商業機會，這個過程也被稱之為“就地資源利用”。

現如今在地球上，一些采礦業已經開始利用微生物技術來提取岩石中的鐵和鎂等礦物金屬元素，因為這樣可以減少有毒化學物質的使用，這一過程也被稱之為“生物開采”。但是在太空中如果缺乏這種細菌的話，可能會使本來就極具風險的采礦作業變得更加困難。

來自愛丁堡大學的一個科研團隊在過去十幾年裏開發了一項新技術，該項技術可以幫助我們利用微生物在月球或火星上進行采礦作業。該科研團隊設計了一種叫做“生物挖掘反應堆”的小型火柴盒大小的裝置，其中有18個於2019年7月被送往國際空間站，並開始在低重力環境下進行測試。目的是確定微生物能否會對月球或火星上的岩石產生同樣的風化作用。

“生物挖掘反應堆”中裝有一種富含多種微生物的溶液，除此之外，每個“反應堆”中都配有一塊玄武岩，這種岩石在月球上很常見，其含有可以被微生物分解出來的礦物元素。

據信，國際空間站機組人員將三組不同微生物放置在模擬火星重力、模擬地球重力以及空間站微重力環境下進行岩石風化度的測試，然而在三種微生物中有兩種微生物對岩石的風化作用並不明顯，但其中一種叫做鞘氨醇單胞菌（Sphingomonas drydilis）的細菌的測試結果卻出乎人們的意料，這種微生物對岩石風化的促進作用非常明顯，經過對比發現，該微生物能夠使反應器中的礦物有效性提高111.9%到429.2%。研究人員還指出，在所有測試的重力條件下，微生物的濃度比例幾乎都保持在相同的水平，這意味著人類在太空中進行生物開采理論上講是可行的。

既然采用地球運輸基礎材料到外太空的方案不被推崇，那通過微生物技術開采太空礦物資源的思路就變成了一個極具潛力的可行性方案，相信這項技術能夠幫助人類在未來殖民於其他星球過程中發揮更大的作用。