Неужели космическим путешественникам придётся есть ЭТО? (3 фото)
Космические путешествия пока остаются делом более или менее отдалённого будущего, однако учёные уже задумываются о том, чем будут питаться астронавты во время продолжительных космических путешествий. Традиционно планировалось либо развести на корабле плантации, либо вводить космонавтов в длительный искусственный сон, чтобы они проспали весь полёт. Пенсильванские исследователи пошли по другому пути: они занялись проблемой конвертирования в пищу твердых и жидких отходов жизнедеятельности человека, а проще говоря, экскрементов.
Чтобы доставить в космос 0.5 кг еды, необходимо затратить $10 тыс. Если речь идёт о МКС, то это не проблема: МКС находится на околоземной орбите, а экипаж не такой многочисленный, чтобы ему понадобилось много еды, а вот когда речь заходит о путешествии на Марс, то проблема приобретает совершенно иные масштабы.
Ранее планировалось выращивание растительных продуктов на гидропонике, тогда не придется брать с собой гигантское количество еды. Однако проводившиеся на МКС эксперименты привели к неутешительному выводу: для гидропоники необходимо неудобное и к тому же энергозатратное оборудование, процесс нужно постоянно контролировать, а скорость произрастания овощей и зелени довольно низкая.
Вот так и возникла идея о человеческих экскрементах. Обычно человеческие отходы утилизируются в космосе следующим образом: их упаковывают и вывозят со станции/корабля, после чего они сгорают в земной атмосфере. Правда, на МКС уже используется установка, перерабатывающая мочу в воду для технических нужд. Пенсильванские специалисты подошли к проблеме иначе. По их мнению, космический корабль должен превратиться в закрытую экосистему с биологическими реакторами, где микробы будут очищать отходы, превращая их в безопасные. Согласно сообщению проф. Кристофера Хауса, ими уже протестирована концепция подобной обработки отходов астронавтов и превращения их в съедобную биомассу.
К счастью (или к сожалению?), команда учёных использовала в своих экспериментах не реальные человеческие экскременты, а искусственные твердые и жидкие отходы, которые специально изготавливаются на коммерческой основе и применяются для тестирования систем управления отходами. Искусственные отходы помещались в биореактор размером всего 122 см в длину и 10 см в ширину, в котором были установлены стандартные фильтры для удаления отходов. Затем туда вводили микробов, поддерживающих анаэробное сбраживание и подобных тем, что обычно применяются для переработки отходов в земных условиях. Правда, на Земле результатом такой переработки являются удобрения, а учёные поставили перед собой цель получить то, что можно будет есть.
По мнению экспериментаторов, это достаточно перспективный подход, им даже удалось подобрать микробов вида Methylococcus capsulatus, у которых не только быстро растут колонии, но и скорость переработки отходов составляет всего 13 часов, в то время как другим видам микробов на это требуется минимум вдвое больше времени. К тому же перспективные микробы выдают продукт, в котором содержится 52% белков и 36% жиров.
Однако и здесь есть свои подводные камни. Несмотря на ряд преимуществ: небольшой размер и вес, а также возможность самообеспечения едой, она может представлять опасность из-за наличия патогенов. Выходом могут стать особые условия переработки: либо высокая температура, либо щелочная среда. Настойчивые учёные из Пенсильвании нашли выход, подобрав два других штамма. Они выяснили, что бактерии Halomonas desiderata способны выдерживать уровень рН, равный 11, но в их итоговом продукте содержится всего 15% белка и 7% жира, а вот бактерии Thermus aquaticus, способные работать при температуре от 70°C и выше, дают итоговый продукт с содержанием белка 61% и жира 16%.
Возникает резонный вопрос: а не будет ли использоваться эта технология для преодоления голода на Земле? Хочется надеяться, что нет.
Источник: newatlas.com