Современные космонавты остаются в сильной зависимости от поставок продовольствия с Земли. На протяжении многих лет ученые со всего мира пытаются найти решение этой проблемы. Не так давно команда исследователей предложила весьма необычный выход.
По их словам, сейчас есть все возможности для того, чтобы превратить органические соединения, находящиеся в астероидах, в съедобную биомассу. Ученые планируют сделать это за счет пиролитической реакции, после чего полученные продукты будут скармливаться специальным бактериям, поедающим пластик. Впоследствии можно получить нетоксичную съедобную массу.
В этой статье я расскажу вам о том, насколько реализуемой является эта идея, а также об эксперименте, который не так давно провели исследователи в этом направлении. Интересно? Ну что ж, тогда начнем.
Что сейчас едят космонавты
Сейчас космонавты потребляют несколько типов пищи: сублимированную, замороженную и облученную. Но основная проблема питания космонавтов заключается в том, что этот процесс сильно зависит от поставок с Земли. Именно по этой причине сейчас крайне затруднительно проводить дальние полеты.
По оценкам специалистов, для полета на Марс команде из шести человек потребуется примерно 12 тонн пищи. Просто представьте себе это! А что уж говорить о полетах за пределы Марса?
Ученые разработали несколько стратегий, позволяющих снизить зависимость от Земли. Причем исследователи предлагали самые смелые варианты, среди которых были космическое земледелие и биорегенеративные системы жизнеобеспечения. Суть последнего заключается в выращивании грибов, микроводорослей и других организмов.
Некоторые предложения ученые действительно смогли реализовать. К примеру, система, получившая название VEGGIE, расположенная на борту Международной космической станции с 2014 года, способна производить 8 видов листовых овощей. Но проблема этой и подобных ей систем заключается в том, что они крайне сложные и дорогостоящие.
Не так давно исследователи предложили перерабатывать органические соединения с астероидов в питательные вещества. По их мнению, данная стратегия лучше всего подходит для дальних полетов. Отправиться далеко просто невозможно из-за постоянной нехватки пищи, поэтому необходимо избавиться от вышеуказанной зависимости. А единственный вариант – это научиться производить пищу в космосе.
Вкусно ли?
Изначально команда ученых говорила о переработке полиэтиленового пластика высокой плотности. Разлагаться материал будет за счет пиролиза, в том числе и нагревания до достаточно высокой температуры в бескислородной среде.
Результатом этого процесса станут твердое вещество, газ и маслянистая субстанция. Через некоторое время эти вещества восстановятся, после чего их подадут анаэробным бактериям. Последних будут выращивать в специальном биореакторе, в котором имеется открытый источник энергии. После кормления бактерии создадут биомассу, которая внешне напоминает карамельный йогурт. Теоретически ее можно использовать в пищу без нанесения вреда организму.
А использовать для этого процесса исследователи намерены углеродистые хондритовые астероиды. Дело в том, что их структура во многом напоминает пластмассу и нефтяные породы. В них содержится чуть больше 10% воды и огромное количество различных органических веществ.
Эксперимент с астероидом Бенну
Для подтверждения данной теории исследователи провели эксперимент. С помощью моделирования им удалось оценить выход питательных веществ, полученных с помощью этого процесса, на астероиде Бенну. Этот углеродистый хондрит весит порядка 85,5 млн тонн. Эту информацию удалось получить благодаря образцам, которые были доставлены на Землю в 2023 году.
В результате опытов ученые установили, что в случае использования алифатических углеводородов, обладающих минимальным потенциалом, полученная биомасса составит от 5,070 × 107 до 2,390 × 108 граммов. При максимальном потенциале данный показатель увеличится до 6,556 × 109 граммов.
В результате этот астероид может дать порядка 1,581 × 1010 калорий, чего будет достаточно, чтобы удовлетворять потребности в пище на срок до 17 000 лет.
Но перед этим предстоит огромная работа. Исследователям необходимо понять, насколько безопасным будет использование получаемого продукта. В скором времени ученые намерены провести долгосрочные испытания на животных моделях. Не так давно этот метод испытывался на крысах и нематодах. В результате экспериментов ученые выяснили, что получаемая биомасса является нетоксичной.