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NIAC – 未来の夢 #5 火星の無毒化 – Kosmonautix.cz

今日は、NASA が NIAC プログラムの一環として支援した 1 つのプロジェクトをもう一度紹介します。 その任務は、今後数年間での実用化が期待できない興味深いアイデアの研究開発を支援することです。 少し誇張して言えば、NIAC プログラムは、宇宙飛行学の幅広い分野の中でおそらく最も SF の物語に近いものであると言えます。 今日は、植民地化を容易にするために火星を無毒化することを検討しているプロジェクトを紹介します。 そして、NIAC プログラムは非常に独創的なアイデアを結集しているため、微生物は前述の解毒作用に役立つはずです。 人間が生きていくためには水が欠かせません。 地球外の持続可能な有人探査にとってその重要性はかけがえのないものです。 幸いなことに、火星には人類の探査計画をサポートするのに十分な氷の形の水が存在します。 残念ながら、この水はきれいではなく、有毒な過塩素酸塩で汚染されています。 前述の過塩素酸塩と塩素酸塩は強力な酸化剤であるため、腐食作用があり、低濃度であっても人間の健康に有害です。 したがって、燃料、食料の生産、または人間の直接消費に使用される前に、火星の水を無毒化し、これらの汚染物を除去する必要があります。 火星で予測される水消費量の規模は、水浄化に対する従来のアプローチの欠点を浮き彫りにしています。 大量の消耗品、大量の電力消費、または水の前処理が必要になります。 そして、過塩素酸塩が消えてしまったらどうなるでしょうか? まさにそのような革新的なソリューションが、エイムズ研究センターの経営専門家リン・ロスチャイルドによって提案されました。 この設計は、塩素酸塩と過塩素酸塩の塩化物と酸素への還元が、遅いとはいえ熱力学的に有利であるという事実を利用しています。 そこで専門家らは、合成生物学を利用して天然の過塩素酸塩還元細菌を利用し、改良する再生型過塩素酸塩還元システムを提案した。 これらの地上微生物は火星での使用には直接適していないが、過塩素酸塩の塩化物と酸素への還元を触媒するそれらの pcrAB 遺伝子と cld 遺伝子はすでに発見されており、詳細に説明されている。 この提案は、過塩素酸塩還元細菌を研究する以前の研究に基づいており、この過塩素酸塩還元方法を枯草菌の 168 株に導入し、宇宙飛行ですでにその効果が証明されています。 このソリューションは、持続性と拡張性が高いことを目的としています。 従来の浄水方法とは異なり、過塩素酸塩を濾過して環境に放出するのではなく、直接除去します。 NIAC プログラムの承認されたフェーズ…

NIAC – 未来の夢 #5 火星の無毒化 – Kosmonautix.cz

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2024-05-03 15:26:46

今日は、NASA が NIAC プログラムの一環として支援した 1 つのプロジェクトをもう一度紹介します。 その任務は、今後数年間での実用化が期待できない興味深いアイデアの研究開発を支援することです。 少し誇張して言えば、NIAC プログラムは、宇宙飛行学の幅広い分野の中でおそらく最も SF の物語に近いものであると言えます。 今日は、植民地化を容易にするために火星を無毒化することを検討しているプロジェクトを紹介します。 そして、NIAC プログラムは非常に独創的なアイデアを結集しているため、微生物は前述の解毒作用に役立つはずです。

人間が生きていくためには水が欠かせません。 地球外の持続可能な有人探査にとってその重要性はかけがえのないものです。 幸いなことに、火星には人類の探査計画をサポートするのに十分な氷の形の水が存在します。 残念ながら、この水はきれいではなく、有毒な過塩素酸塩で汚染されています。 前述の過塩素酸塩と塩素酸塩は強力な酸化剤であるため、腐食作用があり、低濃度であっても人間の健康に有害です。 したがって、燃料、食料の生産、または人間の直接消費に使用される前に、火星の水を無毒化し、これらの汚染物を除去する必要があります。 火星で予測される水消費量の規模は、水浄化に対する従来のアプローチの欠点を浮き彫りにしています。 大量の消耗品、大量の電力消費、または水の前処理が必要になります。

そして、過塩素酸塩が消えてしまったらどうなるでしょうか? まさにそのような革新的なソリューションが、エイムズ研究センターの経営専門家リン・ロスチャイルドによって提案されました。 この設計は、塩素酸塩と過塩素酸塩の塩化物と酸素への還元が、遅いとはいえ熱力学的に有利であるという事実を利用しています。 そこで専門家らは、合成生物学を利用して天然の過塩素酸塩還元細菌を利用し、改良する再生型過塩素酸塩還元システムを提案した。 これらの地上微生物は火星での使用には直接適していないが、過塩素酸塩の塩化物と酸素への還元を触媒するそれらの pcrAB 遺伝子と cld 遺伝子はすでに発見されており、詳細に説明されている。 この提案は、過塩素酸塩還元細菌を研究する以前の研究に基づいており、この過塩素酸塩還元方法を枯草菌の 168 株に導入し、宇宙飛行ですでにその効果が証明されています。 このソリューションは、持続性と拡張性が高いことを目的としています。 従来の浄水方法とは異なり、過塩素酸塩を濾過して環境に放出するのではなく、直接除去します。

NIAC プログラムの承認されたフェーズ I では、科学者はこれらのタスクを使用して、提案された手順が実行可能かどうかを判断することになります。

  • PcrAB および cld 遺伝子を pVeg 制御下で B. subtilis 168 に挿入し、モデル条件下で過塩素酸塩の低減効率をテストおよび定量化します。
  • 細胞内および細胞外の効力をテストする酵素を分泌する枯草菌株を開発します。
  • ポイント 1 と 2 を使用した生物学的水解毒の結果と、重量、出力、乗組員時間の観点から従来のアプローチを比較する研究を実施します。
  • 火星への有人ミッションでこの技術を使用する計画を策定します。 解毒バイオテクノロジーの開発は、地球上の天然および産業上の過塩素酸塩汚染に対するより効果的な解決策にもつながるでしょう。 この方法はまた、環境問題を解決するために工業的プロセスではなく生物学的プロセスをより広範に利用する道を開くことになる。 これにより、気候変動などの他の地球環境問題に対するさらなるイノベーションが促進される可能性があります。 このシステムは、室温で数年間安定した不活性な乾燥胞子の形で実装されます。 火星に到着すると、胞子は再水和され、惑星保護基準を満たすバイオリアクターで成長します。 火星からの水は、過塩素酸塩の削減を達成するためにバイオリアクターで処理されます。 処理された水は、必要に応じて使用したり、さらに洗浄したりできます。
  • 翻訳元:
    https://www.nasa.gov/

    画像ソース:
    https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/01/2024-ph-i-rothschild-graphic.png

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    #NIAC #未来の夢 #火星の無毒化 #Kosmonautix.cz

    執筆者について: nipponese

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