Astronauții ar putea să se bazeze pe Algele ca partener perfect pentru sprijinirea vieții

Când planificați misiuni cu echipaj de lungă durată, unul dintre lucrurile cele mai importante este să vă asigurați că echipajele au suficient din elementele esențiale goale pentru a dura. Nu este ușor sarcină, deoarece o navă spațială echipată va fi întreaga lume a echipajului luni întregi. Asta înseamnă că va trebui să fie adusă o cantitate suficientă de alimente, apă și oxigen.

Conform unei noi investigații desfășurate la bordul Stației Spațiale Internaționale, o posibilă soluție ar putea sta cu un sistem hibrid de susținere a vieții (LSS). Într-un astfel de sistem, care ar putea fi folosit la bordul navelor spațiale și al stațiilor spațiale în viitorul apropiat, microalge ar fi folosite pentru curățarea aerului și a apei și, eventual, chiar fabricarea de alimente pentru echipaj.

Cercetătorii de la Institutul de Sisteme Spațiale ale Universității din Stuttgart au început să cerceteze posibile aplicații spațiale pentru microalge încă din 2008. Până în 2014, în colaborare cu German Aerospace Center (DLR) și compania aerospațială privată Airbus, au început să dezvolte un fotobioreactor (PBR) care a folosit microalge Chlorella vulgaris ca componentă biologică a acestuia.

Acest microalge are o eficiență fotosintetică de până la zece ori mai mare decât cea a plantelor mai complexe. Atunci când sunt folosite în spațiu ca parte a unui LSS, aceste alge minuscule ar putea elimina dioxidul de carbon concentrat din atmosfera cabinei și să producă oxigen prin fotosinteză și poate chiar să producă hrană pentru astronauți. După cum a explicat Gisela Detrell (unul dintre co-investigatori) într-un comunicat de presă al NASA:

„Utilizarea sistemelor biologice în general câștigă importanță pentru misiuni pe măsură ce durata și distanța de la Pământ cresc. Pentru a reduce în continuare dependența de aprovizionare de pe Pământ, ar trebui reciclate cât mai multe resurse la bord,

În timp ce rezistența algelor la condițiile spațiale a fost demonstrată pe scară largă cu culturi de celule la scară mică cultivate pe Pământ, această investigație va fi primul test real în spațiu. Pentru a face acest lucru, astronauții la bordul ISS vor activa hardware-ul sistemului și vor lăsa microalge să crească timp de 180 de zile.

Acest lucru va oferi anchetatorilor la bord ISS suficient timp pentru a evalua modul în care fotobioreactorul se comportă în spațiu, în special cât de bine va crește algele și să proceseze dioxidul de carbon. Între timp, cercetătorii vor analiza probele cultivate pe Pământ pentru comparație, astfel încât să poată măsura efectele microgravității și radiațiilor spațiale asupra microalgei.

Echipa Universității din Stuttgart are încredere în fotobioreactorul lor, datorită în mare parte faptului că se bazează pe una dintre cele mai studiate și caracterizate specii de alge din lume. Dincolo de aplicațiile sale pentru tratarea apelor uzate și biocombustibili, Chlorella este, de asemenea, utilizat în hrana animalelor, acvacultură, suplimente nutritive și ca bio-fertilizant.

De aceea, echipa științifică și NASA o consumă ca sursă potențială de hrană pentru astronauți. Așa cum a spus Harald Helisch, biotehnolog la Institutul de Sisteme Spațiale și co-investigator în cadrul proiect,spus:

“Chlorella biomasa este un supliment alimentar obișnuit și poate contribui la o dietă echilibrată, datorită conținutului ridicat de proteine, acizi grași nesaturați și diverse vitamine, inclusiv B12 ... dacă vă place sushi, vă va plăcea. "

În acest sens, un fotobioreactor ar putea funcționa ca producător de suplimente nutritive. În același mod în care oamenii adaugă ciorba uscată la mâncare pentru nutriția adăugată, fulgii uscați din Chlorella ar putea fi adăugat la mesele astronauților pentru a le fortifica. În același timp, culturile care cultivă alge vor filtra apa și aerul navei pentru a ajuta la susținerea echipajului.

Mai presus de toate, obiectivul pe termen lung al acestei cercetări este de a facilita misiunile spațiale de lungă durată. Fie că este vorba de misiuni cu echipaj pe suprafața lunară, misiuni de echipaj pe Marte sau în alte locații îndepărtate din Sistemul Solar, cele mai mari provocări implică găsirea unor modalități de a reduce masa totală a sistemelor spațiale (pentru a reduce costurile) și dependența de aprovizionare. misiuni. Johannes Martin, unul dintre co-investigatori, a spus-o astfel:

„Pentru a realiza acest lucru, viitoarele domenii de concentrare includ prelucrarea în aval a algelor în alimente comestibile și extinderea sistemului pentru a furniza oxigenului un astronaut. De asemenea, vom lucra la interconexiuni cu alte subsisteme ale LSS, cum ar fi sistemul de tratare a apelor reziduale și transferul și adaptarea tehnologiei la un sistem bazat pe gravitație, precum o bază lunară. "

Privind spre viitor, este clar că soluțiile pentru traiul în afara lumii sunt probabil să implice atât sisteme mecanice, cât și biologice. Fuzionând cele organice și cele sintetice, avem o șansă mai bună de a crea sisteme care pot asigura sustenabilitatea și auto-suficiența pe termen lung.