هل ستُسهم البكتيريا في تزويد الرحلات الفضائيّة بالطاقة مستقبلًا ؟

قد تستغرق الرحلة المرتقبة إلى المريخ شهورًا، مما يؤدي إلى احتياج روّاد الفضاء للتزوّد بكمية وقود كبيرة تمكّنهم من الذهاب والعودة.

يَدرس معهد إيمز للأبحاث التابع لناسا، نوعًا من البكتيريا تدعى (Shewanella)، وهي من أنواع البكتيريا المعروفة بـ (exoelectrogens) التي لديها القدرة على إنتاج الكهرباء في زوائد تعمل كالأسلاك الدقيقة (nanowires) وتمتدُّ من أسطح الأغشية الخلوية للبكتيريا وتتواصل عبرها إلكترونيًّا في التجمِّع البكتيريّ المسمّى بالغشاء البيولوجيّ (Biofilm).

والسؤال هنا هو كيف يمكن الاستفادة من قدراتها هذه في تطوير تكنولوجيا تدعى خلايا الوقود الميكروبي (microbial fuel cells) لاستخدامها في الفضاء كما على الأرض؟

يُمكن الاستفادة منها في معالجة مياه الصرف عن طريق استهلاكها للفضلات العضويّة في مياه الصرف واستخدام الكهرباء التي تُنتِجها في هذه العمليّة لتشغيل نظام معالجة المياه ذاته.

عادةً ما تقوم بكتيريا شيوانيلا بتكوين أغشيةٍ بيولوجيٍّة رقيقة على الأسطح المحتوية للمعادن مثل الصخور، حيث تقوم بالوصول مباشرةً لجزيئات المعادن في الصخر مستخدمةً زوائدها الشبيهة بالأسلاك الدقيقة – في حدود 10 نانوميتر-. كما يقوم السلك بنقل الكهرباء من المأخذ الكهربائي إلى جهاز الهاتف لشحنه، في حين تقوم هذه الزوائد بنقل الإلكترونات من خليةٍ لأخرى. ويعتقد العلماء بأنّ هذه الزوائد تُستخدم للتواصل الإلكترونيّ بين أعضاء المجتمع البكتيري.

لكن ما يزال الباحثون بحاجة لدراسة كيفيِّة عمل هذه البـكتيريا في ظلِّ ظروف انخفاض الجاذبية. ولذلك سيقوم فريق إيمز بعمل تجربة أطلقوا عليها اسم Micro-12 على متن محطة الفضاء الدوليّة، وذلك لمعرفة إن كان معدَّل نقل الإلكترونات في البكتيريا في الفضاء سيكون مماثلًا لمعدَّله على الأرض، وإن كانت قدرة تلك البكتيريا على تشكيل الأغشية البيولوجيّة ستتأثر بتلك الظروف أم لا.

وبالتأكيد فإنّ المعلومات التي ستحصل عليها ناسا ستمكنها من معرفة ما تحتاجه تلك البكتيريا لتنمو جيدًا، وكيف يمكن استخدامها في الفضاء مستقبلًا خلال الرحلات طويلة الأمد عبر النظام الشمسيّ.