ביומיינינג מיקרובי מתוך חומר אסטרואידי על המעבורת הבינלאומית

הפיכת סלעי חלל למשאבים שימושיים

בזמן שהאנושות חולם על הקמת בסיסים על הירח, על מאדים ומעבר להם, עולה שאלה מכרעת: מאיפה נביא את חומרי הגלם התומכים בחיים ובטכנולוגיה הרחק מהארץ? הובלת כל הציוד מהכדור עולה יקר ומסכנת. המחקר הזה בוחן בעל ברית מפתיע לציידי החלל העתידיים — מיקרובים שיכולים בהדרגה "לאכול" סלע אסטרואידי ולשחרר מתכות יקרות, אפילו כאשר הם במסלול סביב כדור הארץ בתחנת החלל הבינלאומית (ISS). עבודתם מרמזת כיצד ביולוגיה עשויה לסייע להפוך סלעים מדבריים למכרות, לאדמות ולמפעלי כימיה עבור קהילות מחוץ לכדור הארץ.

כרייה בחלל בעזרת עוזרים חיים

על פני כדור הארץ משתמשים כבר בחיידקים ובפטריות בתהליך של "ביומיינינג" — שבו מיקרובים מפרקים סלע ומשחררים מתכות לשימוש תעשייתי. החוקרים רצו לבדוק האם ביולוגיה דומה תוכל לפעול בתנאים המוזרים של החלל, שבהם הכבידה כמעט חסרה ונוזלים מתנהגים אחרת. הם התמקדו בסוג מטאוריט מקובל הנקרא L‑chondrite, שמתאים לחומר שנמצא ברבים מהאסטרואידים. סלעים אלה מכילים תערובת של מינרלים סיליקטיים ומתכות, כולל יסודות מקבוצת המתכות היקרות, החיוניים לאלקטרוניקה, לזרזים ולשימושים טכנולוגיים אחרים.

עיצוב מכרה חללי זעיר

כדי לבדוק ביומיינינג במסלול, הצוות יצר ניסוי שנקרא BioAsteroid ושלח אותו ל‑ISS. חתיכות קטנות של מטאוריט אמתי הוטענו לתוך מגיבים אטומים יחד עם מצע גידול ובאחד מהמקרים חיידק (Sphingomonas desiccabilis), בפטרייה (Penicillium simplicissimum), בשילוב של שני האורגניזמים כקהילה מוקטנת, או בלי מיקרובים כלל כביקורת. לאחר שהיחידות הגיעו לתחנה, האסטרונאוטים הפעילו אותן כך שמצע נוזלי כיסה את הסלע היבש והמיקרובים במשך 19 יום במיקרו‑כבידה. חומרה וזהה ונהלים זהים שימשו גם בארץ, כך שכל הבדל בחילוץ המתכות יוכל להיות משויך לכבידה ולא לעיצוב הניסוי.

מה עשו המיקרובים למטאוריט

לאחר הדגירה, החוקרים אספו בקפידה את הנוזל סביב הסלעים ומדדו 44 יסודות שונים שדלפו החוצה, עם תשומת לב מיוחדת לשלוש מתכות מקבוצת הפלדיום‑פלנטינה: רותניום, פלדיום ופלטינה. הם מצאו שהפטרייה הייתה הכוכבת בחלל. במיקרו‑כבידה, Penicillium simplicissimum הגביר בצורה ניכרת את שחרור הפלדיום — יותר מחמישה עותים מהכמות שבמגיבים ללא מיקרובים — ושיפרה גם את חילוץ הרותניום והפלטינה. הקהילה המעורבת התנהגה בעיקר כמו הפטרייה לבד, מה שמרמז שהחיידק תרם מעט או אף הפריע עבור כמה יסודות. מעניין שבמקרים רבים הדליפה הבלתי‑ביולוגית (ללא מיקרובים) השתנתה במיקרו‑כבידה — לפעמים הייתה יעילה יותר, לפעמים פחות — בעוד ביצועי הפטרייה נשארו יחסית יציבים או השתפרו עבור יסודות יקרי ערך מסוימים.

כיצד החלל משנה את הכימיה המיקרוביאלית

המחקר לא הסתכם בספירת מתכות: הוא חקר גם כיצד הכימיה הפנימית של המיקרובים השתנתה בחלל. באמצעות ניתוח מולקולות קטנות בנוזל שמסביב, הצוות הראה שהפטרייה במיקרו‑כבידה ייצרה מערך של תרכובות שונה לעומת הארץ. חומצות קרבוקסיליות מסוימות ומולקולות הקשורות לקשירת מתכות נמצאו בשפע גבוה יותר בחלל, ואלה עשויות לעזור לפרק סלע או לקשור מתכות כשהן משתחררות. הכימיה של החיידק השתנתה גם היא, אך השפעתו על חילוץ המתכות הייתה צנועה יותר. מיקרוסקופיה הראתה ששני המיקרובים יצרו ביו‑פילם או סיבי פטרייה שצמודים פיזית לגרגירי המטאוריט במסלול, וגשרו ישירות בין תאים חיים לבין הסלע הזרה.

מה המשמעות לכך עבור יישובי חלל עתידיים

לצופה הלא‑מומחה, המסקנה הראשית פשוטה: פטרייה רגילה יכולה לסייע לשחרר מתכות שימושיות מסלע דמוי‑אסטרואיד כשהן מרחפות בחלל. התשומות המתכתיות במבחן קטן זה אינן עושות אף אחד עשיר — תחת תנאי הניסוי, הפלדיום שיושג ממכל גדול היה שווה רק כמה דולרים. אבל עבור אסטרונאוטים שינסו לבנות ולתקן ציוד רחוק מהארץ, הערך טמון ביכולת לנצל משאבים שכבר נמצאים שם, גם אם באיטיות ובחוסר שלמות. עבודה זו מראה שמיקרובים נבחרים בקפידה, בצמד עם סוג סלע ותנאים מתאימים, יכולים להמשיך לפעול במיקרו‑כבידה ואף להתאים את כימייתם לסביבה הזו. בטווח הארוך, כורים ביולוגיים כאלה יכולים להשתלב במערכות סגורות וברות‑קיימא שיהפכו אבן מתה למתכות, למזונות ולמרכיבים חיוניים אחרים לחיים מחוץ לכוכבנו.

ציטוט: Santomartino, R., Rodriguez Blanco, G., Gudgeon, A. et al. Microbial biomining from asteroidal material onboard the international space station. npj Microgravity 12, 23 (2026). https://doi.org/10.1038/s41526-026-00567-3

מילות מפתח: ביומיינינג בחלל, משאבי אסטרואידים, ניסויים במיקרו‑כבידה, ליתוי מיקרוביאלי, מתכות מקבוצת הפלדיום‑פלנטינה