Астронавтите могат да разчитат на водораслите като перфектен партньор за поддържане на живота

Когато планирате дългосрочни мисии на екипажите, едно от най-важните неща е да се уверите, че екипажите имат достатъчно от голите основни елементи, за да издържат. Това не е лесно задача, тъй като космическият кораб ще бъде целият свят на екипажа месеци наред. Това означава, че ще трябва да се доставят достатъчно количество храна, вода и кислород.

Според ново разследване, проведено на борда на Международната космическа станция, възможно решение би могло да се крие в хибридна система за поддържане на живота (LSS). В такава система, която би могла да се използва на борда на космически кораби и космически станции в близко бъдеще, микроводораслите ще бъдат използвани за почистване на въздуха и водата и евентуално дори за производство на храна за екипажа.

Изследователи от Института за космически системи на Университета на Щутгарт започнаха проучване на възможните космически приложения за микроводорасли още през 2008 г. До 2014 г., съвместно с Германския аерокосмически център (DLR) и частната аерокосмическа компания Airbus, те започнаха да разработват Photobioreactor (PBR), който използвали микроводораслите Хлорела вулгарис като негов биологичен компонент.

Това микроводорасли има фотосинтетична ефективност до десет пъти по-голяма от тази на по-сложните растения. Когато се използват в космоса като част от LSS, тези малки водорасли могат да отстранят концентрирания въглероден диоксид от атмосферата в кабината и да произвеждат кислород чрез фотосинтеза и може би дори да произвеждат храна за астронавтите. Както Джизела Детрел (един от сътрудниците) обясни в прессъобщението на НАСА:

„Използването на биологични системи като цяло придобива значение за мисиите с увеличаването на продължителността и разстоянието от Земята. За да се намали допълнително зависимостта от повторно снабдяване от Земята, възможно най-много ресурси трябва да бъдат рециклирани на борда,

Въпреки че устойчивостта на водораслите към космическите условия е широко демонстрирана с дребни клетъчни култури, отглеждани на Земята, това проучване ще бъде първото истинско изпитание в космоса. За целта астронавтите на борда на МКС ще включат хардуера на системата и ще оставят микроводораслите да растат за 180 дни.

Това ще даде на изследователите на борда на МКС достатъчно време, за да преценят как работи Фотобиореакторът в космоса, особено колко добре ще растат водораслите и ще преработват въглероден диоксид. Междувременно изследователите ще анализират проби, отглеждани на Земята, за сравнение, за да могат да преценят ефекта на микрогравитацията и космическото излъчване върху микроводораслите.

Екипът на Университета в Щутгарт е уверен в своя фотобиореактор, благодарение в голяма степен на факта, че той разчита на един от най-изследваните и характеризирани видове водорасли в света. Извън приложенията си за пречистване на отпадни води и биогорива, Хлорела също се използва в храните за животни, аквакултурата, хранителните добавки и като био тор.

Ето защо научният екип и НАСА го разглеждат като потенциален хранителен източник за астронавтите. Както Харалд Хелиш, биотехнолог в Института за космически системи и сътрудник на проект,казах:

“Хлорела биомасата е обичайна хранителна добавка и може да допринесе за балансирана диета благодарение на високото съдържание на протеини, ненаситени мастни киселини и различни витамини, включително В12 ... ако харесвате суши, ще ви хареса. “

В това отношение Фотобиореакторът може да функционира като производител на хранителни добавки. По същия начин, по който хората добавят сушени водорасли към храната си за добавеното хранене, сушени люспи от Хлорела може да се добави към ястията на астронавтите, за да ги укрепи. В същото време културите за отглеждане на водорасли ще филтрират водата и въздуха на кораба, за да подпомогнат поддържането на екипажа.

Преди всичко, дългосрочната цел на това изследване е да улесни космическите мисии с продължителна продължителност. Независимо дали става дума за командировани мисии до лунната повърхност, за командировани мисии до Марс или до други отдалечени места в Слънчевата система, най-големите предизвикателства включват намиране на начини за намаляване на общата маса на космическите системи (с цел намаляване на разходите) и зависимост от повторната доставка мисии. Йоханес Мартин, един от разследващите, го каза така:

„За да се постигне това, бъдещите области на фокус включват обработката на водораслите надолу по веригата в годна за консумация храна и мащабирането на системата за снабдяване на един астронавт с кислород. Ще работим и върху взаимовръзките с други подсистеми на LSS, като системата за пречистване на отпадъчните води, и прехвърлянето и адаптирането на технологията към система, базирана на гравитация, като лунна основа. "

От гледна точка на бъдещето е ясно, че решенията за живот извън света вероятно ще включват както механични, така и биологични системи. Сливайки органичното и синтетичното, ние имаме по-голям шанс да създадем системи, които да гарантират устойчивост и самодостатъчност в дългосрочен план.