De första gruvexperimenten som genomfördes i rymden kan bana väg för ny teknik för att hjälpa människor att utforska och etablera bosättningar i avlägsna världar, föreslår en studie.

Tester utförda av astronauter på den internationella rymdstationen tyder på att bakterier kan utvinna användbara material från stenar på Mars och månen.

Fynden kan hjälpa ansträngningar att utveckla sätt att anskaffa metaller och mineraler - som järn och magnesium - som är nödvändiga för överlevnad i rymden.

Bakterier kan en dag användas för att bryta ner stenar i jord för att odla grödor, eller att tillhandahålla mineraler för livsuppehållande system som producerar luft och vatten, säger forskare.

Tändsticksaskstora gruvenheter – kallade biomining-reaktorer – utvecklades av forskare vid UK Centre for Astrobiology vid University of Edinburgh under en 10-årsperiod.

Arton av enheterna transporterades till rymdstationen - som kretsar runt jorden på en höjd av cirka 250 miles - ombord på en SpaceX-raket som sköts upp från Cape Canaveral i Florida, USA, i juli 2019.

Små bitar av basalt - en vanlig sten på månen och Mars - laddades i varje enhet och nedsänktes i bakterielösning. Det tre veckor långa experimentet genomfördes under rymdgravitationsförhållanden för att simulera miljöer på Mars och månen.

Teamets resultat tyder på att bakterier kan förbättra avlägsnandet av sällsynta jordartsmetaller från basalt i mån- och marslandskap med upp till cirka 400 procent. Sällsynta jordartsmetaller används i stor utsträckning i teknologier inklusive mobiltelefoner, datorer och magneter.

Mikrober används också rutinmässigt på jorden i processen med så kallad biomining för att utvinna ekonomiskt användbara grundämnen som koppar och guld från stenar. De nya experimenten har också gett nya data om hur gravitationen påverkar tillväxten av samhällen av mikrober här på jorden, säger forskare.

Studien, publiceras i tidskriften Naturkommunikation , fått finansiering från den brittiska rymdorganisationen och Europeiska rymdorganisationen. Forskningen stöddes av Science and Technology Facilities Council, en del av UK Research and Innovation. Miniatyrgruvreaktorerna som användes i experimentet byggdes av ingenjörsföretaget Kayser Italia.

Professor Charles Cockell, vid University of Edinburghs School of Physics and Astronomy, som ledde projektet, sa:"Våra experiment ger stöd till den vetenskapliga och tekniska genomförbarheten av biologiskt förbättrad elementarbrytning i solsystemet. Även om det inte är ekonomiskt lönsamt att bryta dessa element i rymden och föra dem till jorden, rymdbiomining skulle potentiellt kunna stödja en självförsörjande mänsklig närvaro i rymden.

"Till exempel, våra resultat tyder på att konstruktionen av robot- och mänskliga minor i Oceanus Procellarum-regionen på månen, som har stenar med anrikade koncentrationer av sällsynta jordartsmetaller, kan vara en fruktbar riktning för mänsklig vetenskaplig och ekonomisk utveckling bortom jorden."

Dr Rosa Santomartino, en postdoktor vid universitetets institution för fysik och astronomi, som arbetade med projektet, sa:"Mikroorganismer är väldigt mångsidiga och när vi rör oss ut i rymden, de kan användas för att utföra en mångfald av processer. Elementär gruvdrift är potentiellt en av dem."

Libby Jackson, Human Exploration Program Manager på UK Space Agency, sa:"Det är underbart att se de vetenskapliga resultaten av BioRock publiceras. Experiment som detta visar hur Storbritannien, genom den brittiska rymdorganisationen, spelar en central roll i Europeiska rymdorganisationens utforskningsprogram.

"Fynd från experiment som BioRock kommer inte bara att hjälpa till att utveckla teknik som gör det möjligt för människor att utforska vårt solsystem ytterligare, men hjälper också forskare från ett brett spektrum av discipliner att få kunskap som kan vara till nytta för oss alla på jorden."