NASA může použít bakterie k tomu, aby byla marťanská voda pitná

NASA zvažuje nový návrh, aby se vypořádala s vyhlídkou vyprahlých astronautů na Marsu. Agentura může vyvinout metodu využití syntetické biologie k odstranění toxických chloristanů z marťanských ledových ložisek, čímž se voda z těchto ložisek stane vhodnou k pití pro lidi.

Pokud jste četli dost dobrodružné fikce odehrávající se v pouštích, dříve nebo později narazíte na otřesený děj, kde náš hrdina narazí na vodní díru, aby zjistil, že je plná jedovatých minerálů. Podobná situace bude čelit budoucím astronautům na Marsu. Bude to však běžný problém, nikoli vzácný.

Viníkem je třída sloučenin zvaných chloristany. Jsou to molekuly, které obsahují iont CLO₄. Na Zemi nejsou tak běžné, protože extrémně nestálé prostředí naší planety, bohaté na vodu a kyslík, má tendenci je ničit. Na Marsu je to jiný obrázek. Nedostatek kyslíku a vody – v kombinaci s neúnavným bombardováním povrchu tvrdým ultrafialovým a kosmickým zářením po stovky milionů let – prostoupil půdu chloristany, které prosákly i do podpovrchových ledových nánosů.

NASA/Lynn Rothschild

Tato situace již způsobila NASA a dalším vesmírným agenturám mnoho zármutku. Chloristany jsou vysoce žíravé a jejich těkavá povaha je taková, že vedly k nechvalně známému falešně pozitivnímu výsledku v experimentu NASA Viking lander k detekci života. Zpočátku se předpokládalo, že náhlý skok uvolněných plynů je výsledkem marťanských mikrobů. Místo toho to byla jen chemická reakce vodnatého živného roztoku, který přišel do kontaktu s chloristany ve vzorku půdy.

Pro astronauty jsou chloristany jednoduše špatnou zprávou. Dělají jakoukoli vodu z marťanského ledu nepitnou a nevhodnou pro pěstování plodin, nebo dokonce pro výrobu raketových pohonných hmot. Je možné odstranit chloristany pomocí membrán s reverzní osmózou nebo výměnou aniontů, ale většina metod obvykle vyžaduje nepraktické množství zařízení, energie a vody pro předúpravu.

Nová metoda navržená NASA spočívá v použití toho, co se nazývá regenerativní systém redukce chloristanu. Tento přístup využívá syntetickou biologii k vytvoření geneticky upravených bakterií, které jsou schopny se živit chloristany a přeměňovat je na kyslík a chlorid.

Bakterie schopné to udělat nejsou nové. Vyskytují se přirozeně na Zemi, ale nejsou vhodné pro odeslání na Mars, takže výzkumný tým chce vzít klíčové geny, které katalyzují reakci, a zastrčit je do Bacillus subtilis kmen 168 – který je v pořádku pro lety do vesmíru – a řídit reakci pomocí aktivního promotoru.

Podle týmu by taková metoda byla nejen škálovatelná, ale chloristany by přímo eliminovala, než aby je odfiltrovala pro pozdější likvidaci.

Zdroj: NASA