अंतरिक्ष बायोमाइनिंग: पृथ्वी से परे मानव बस्तियों की ओर बढ़ना

बायोरॉक प्रयोग के निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि अंतरिक्ष में जीवाणु समर्थित खनन किया जा सकता है। BioRock अध्ययन की सफलता के बाद, अभी BioAsteroid प्रयोग चल रहा है। इस अध्ययन में, बायोफिल्म निर्माण, बायोलीचिंग और आनुवंशिक ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तनों सहित अन्य रासायनिक और जैविक परिवर्तनों का अध्ययन करने के लिए अंतरिक्ष स्टेशन की माइक्रोग्रैविटी स्थिति के तहत एक इनक्यूबेटर में क्षुद्रग्रह सामग्री पर बैक्टीरिया और कवक उगाए जा रहे हैं। अंतरिक्ष बायोमाइनिंग एक महत्वपूर्ण खोज है जिसके आगे बढ़ने की काफी संभावनाएं हैं।

चंद्रमा पर या अंतरिक्ष में मंगल जैसे ग्रहों पर पृथ्वी से परे मानव बस्तियां लंबे समय से विज्ञान कथाओं का विषय रही हैं। हालाँकि, पिछले दो दशकों में इसके प्रति गंभीर विचार और शोध गतिविधियाँ जारी हैं। वैज्ञानिक समुदाय के सामने प्रमुख प्रश्नों में से एक यह है कि अंतरिक्ष में आत्मनिर्भर उपस्थिति स्थापित करने के लिए आवश्यक सामग्री (जैसे ऑक्सीजन, पानी, निर्माण सामग्री सहित धातु और खनिज आदि) को कैसे प्राप्त किया जाए। ⁽¹⁾.  

बायोमाइनिंग यानी अयस्कों से धातुओं का निष्कर्षण जैव कटैलिसीस बैक्टीरिया और आर्किया जैसे सूक्ष्मजीवों का उपयोग ग्रह पृथ्वी पर लंबे समय से चल रहा है। वर्तमान में, इस विधि का उपयोग कॉपर सल्फाइड के निक्षालन और सोने के अयस्कों का पूर्व उपचार करने के लिए और ऑक्सीकृत अयस्कों से धातुओं को निकालने और कचरे से धातुओं को निकालने के लिए भी किया जाता है। ⁽²⁾.   

क्या मानव बस्तियों के लिए आवश्यक सामग्री निकालने के लिए बाहरी अंतरिक्ष में माइक्रोग्रैविटी स्थितियों के तहत बायोमाइनिंग की तकनीक का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा सकता है? क्या सूक्ष्मजीव चंद्रमा पर उपलब्ध क्षुद्रग्रह सामग्री या चट्टानों का उपयोग करके धातु और सामग्री निकालने में मदद कर सकते हैं या मार्च? मिट्टी के निर्माण में इसकी क्षमता, संलग्न दबाव वाले स्थानों में बायोक्रस्ट के गठन, रेगोलिथ (बेडरॉक पर ठोस सामग्री की परत) और निर्माण सामग्री के उत्पादन के कारण अंतरिक्ष में सूक्ष्म जीव-खनिज अंतःक्रियाओं का ज्ञान भी महत्वपूर्ण माना जाता है। परिवर्तित गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों को समझने के लिए अंतरिक्ष बायोमाइनिंग प्रयोगों को ठीक इन्हीं कारणों से डिजाइन किया गया था।  

यह अंत करने के लिए, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी ने 2019 में अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर बायोरॉक प्रयोग किया। प्रयोगों को तीन गुरुत्वाकर्षण स्थितियों में बेसाल्टिक चट्टान से दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों के बायोलीचिंग का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। माइक्रोग्रैविटी, सिम्युलेटेड मार्स ग्रेविटी और सिम्युलेटेड अर्थ ग्रेविटी। तीन जीवाणु प्रजातियां, स्फिंगोमोनास डेसिकैबिलिस, बेसिलस सुबटिलिस, तथा क्यूप्रियाविडस मेटलिडुरन अध्ययन में इस्तेमाल किया गया था। परीक्षण की गई परिकल्पना थी यदि "विभिन्न गुरुत्वाकर्षण नियम अंतरिक्ष में एक बहु-सप्ताह की अवधि के बाद प्राप्त अंतिम सेल सांद्रता को प्रभावित कर सकते हैं''। परिणामों ने अंतिम बैक्टीरियल सेल काउंट पर विभिन्न गुरुत्वाकर्षण स्थितियों का कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं दिखाया, जिसका अर्थ है कि विरंजन प्रक्रिया की प्रभावकारिता विभिन्न गुरुत्वाकर्षण स्थितियों के तहत समान रहती है। बायोरॉक प्रयोग के इन निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि अंतरिक्ष में जीवाणु समर्थित खनन किया जा सकता है। अंतरिक्ष बायोमाइनिंग एक महत्वपूर्ण खोज है जिसमें आगे बढ़ने की काफी संभावनाएं हैं ^(3,4).  

BioRock अध्ययन की सफलता के बाद, अभी BioAsteroid प्रयोग चल रहा है। इस अध्ययन में, बायोफिल्म निर्माण, बायोलीचिंग और आनुवंशिक ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तनों सहित अन्य रासायनिक और जैविक परिवर्तनों का अध्ययन करने के लिए अंतरिक्ष स्टेशन की माइक्रोग्रैविटी स्थिति के तहत एक इनक्यूबेटर में क्षुद्रग्रह सामग्री पर बैक्टीरिया और कवक उगाए जा रहे हैं।⁽⁵⁾.  

इन कदमों के साथ, मानवता निश्चित रूप से ग्रह पृथ्वी से परे मानव बस्तियों की ओर बढ़ रही है।

***

सन्दर्भ:

1. नासा 2007. लूनर रेजोलिथ बायोमाइनिंग वर्कशॉप रिपोर्ट। पर ऑनलाइन उपलब्ध है https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  

2. जॉनसन डीबी।, 2014। बायोमाइनिंग - अयस्कों और अपशिष्ट पदार्थों से धातुओं को निकालने और पुनर्प्राप्त करने के लिए जैव प्रौद्योगिकी। जैव प्रौद्योगिकी में वर्तमान राय। खंड 30, दिसंबर 2014, पृष्ठ 24-31। डीओआई: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  

3. कॉकेल, सीएस, सैंटोमार्टिनो, आर।, फिनस्टर, के। एट अल।, 2020। स्पेस स्टेशन बायोमाइनिंग प्रयोग माइक्रोग्रैविटी और मार्स ग्रेविटी में दुर्लभ पृथ्वी तत्व निष्कर्षण को प्रदर्शित करता है। प्रकाशित: 10 नवंबर 2020। नेचर कम्युनिकेशन 11, 5523 (2020)। https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 

4. Santomartino R., Waajen A., et al 2020। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर अंतिम बैक्टीरियल सेल सांद्रता पर माइक्रोग्रैविटी और सिम्युलेटेड मार्स ग्रेविटी का कोई प्रभाव नहीं: स्पेस बायोप्रोडक्शन के लिए अनुप्रयोग। माइक्रोबायोलॉजी में फ्रंटियर्स।, 14 अक्टूबर 2020। डीओआई: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  

5. यूके स्पेस एजेंसी 2020। प्रेस विज्ञप्ति - बायोमाइनिंग अध्ययन अन्य दुनिया में भविष्य की बस्तियों को अनलॉक कर सकता है। 5 दिसंबर 2020 को प्रकाशित। पर ऑनलाइन उपलब्ध है https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

***