Når du planlegger besetningsoppdrag med lang varighet, er en av de viktigste tingene å sørge for at mannskapene har nok av det blotte nødvendigheten til å vare. Dette er ikke lett
I følge en ny undersøkelse som blir utført ombord i den internasjonale romstasjonen, kan en mulig løsning ligge hos et hybrid livssystem (LSS). I et slikt system, som kunne brukes om bord i romfartøyer og romstasjoner i en nær fremtid, ville mikroalger bli brukt til å rense luften og vannet, og til og med produsere mat til mannskapet.
Forskere ved University of Stuttgarts Institute of Space Systems begynte å undersøke mulige romfartsapplikasjoner for mikroalger tilbake i 2008. I 2014 begynte de sammen med det tyske Aerospace Center (DLR) og det private luftfartsselskapet Airbus å utvikle en Photobioreactor (PBR) som brukte mikroalgene Chlorella
Dette
Bruk av biologiske systemer generelt får betydning for oppdrag etter hvert som varigheten og avstanden fra Jorden øker. For ytterligere å redusere avhengigheten av gjenforsyning fra Jorden, bør så mange ressurser som mulig gjenvinnes om bord,
Selv om algenes motstandskraft mot romforhold har blitt demonstrert mye med småskala cellekulturer dyrket på jorden, vil denne undersøkelsen være den første virkelige testen i verdensrommet. For å gjøre dette, vil astronauter ombord ISS slå på maskinvaren og la mikroalgene vokse i 180 dager.
Dette vil gi etterforskerne ombord på ISS nok tid til å evaluere hvordan Photobioreactor klarer seg i verdensrommet, spesielt hvor godt algene vil vokse og behandle karbondioksid. I mellomtiden vil forskere analysere prøver dyrket på jorden for sammenligning slik at de kan måle effekten av mikrogravitasjon og romstråling på mikroalgene.
University of Stuttgart-teamet er selvsikker i Photobioreactor, i stor grad takket være det faktum at det er avhengig av en av de mest studerte og karakteriserte algene i verden. Utover bruksområdene for rensing av avløpsvann og biodrivstoff, Chlorella brukes også i dyrefôr, akvakultur, kosttilskudd og som biogjødsel.
Derfor grunnlegger vitenskapsteamet og NASA det som en potensiell matkilde for astronauter. Som Harald Helisch, en bioteknolog ved Institute of Space Systems og en medetterforsker på
“Chlorella biomasse er et vanlig mattilskudd og kan bidra til et balansert kosthold takket være det høye innholdet av protein, umettede fettsyrer og forskjellige vitaminer, inkludert B12 ... hvis du liker sushi, vil du elske det. ”
I denne forbindelse kan en Photobioreactor fungere som en produsent av kosttilskudd. På omtrent samme måte som folk tilfører tørket tare i maten for den tilførte ernæringen, tørkes flak av Chlorella kan legges til astronautens måltider for å styrke dem. Samtidig vil algeoppvoksende kulturer filtrere skipets vann og luft for å opprettholde besetningen.
Fremfor alt er det langsiktige målet med denne forskningen å legge til rette for langvarige romoppdrag. Enten det er besetningsoppdrag til månens overflate, besetningsoppdrag til Mars, eller til andre fjerne steder i solsystemet, er de største utfordringene å finne måter å redusere den totale massen av romsystemer (for å kutte kostnader) og avhengighet av tilførsel oppdrag. Johannes Martin, en av medetterforskerne, sa det slik:
For å oppnå dette inkluderer fremtidige fokusområder nedstrøms prosessering av algene til spiselig mat og oppskalering av systemet for å forsyne en astronaut med oksygen. Vi vil også jobbe med sammenkoblinger med andre undersystemer i LSS, for eksempel avløpsvannbehandlingssystemet, og overføring og tilpasning av teknologien til et tyngdekraftsbasert system som en månebase. "
Når vi ser på fremtiden, er det tydelig at løsninger for å leve off-world sannsynligvis vil involvere både mekaniske og biologiske systemer. Ved å slå sammen det organiske og syntetiske, har vi en bedre sjanse til å lage systemer som kan sikre bærekraft og selvforsyning på lang sikt.
