В новаторско изследване учени предлагат използването на богати на въглерод астероиди като източник на годна за консумация биомаса за дългосрочни космически пътешественици. Чрез превръщането на въглеводородите, присъстващи в астероидите, в годна за консумация биомаса, бъдещите космически мисии биха могли теоретично да произведат достатъчно храна, за да поддържат астронавтите, без да разчитат на базирани на Земята вериги за доставки. Поне такава е теорията.
Всъщност нямаме жизнеспособен план за дългосрочно пътуване в Космоса.
В момента мисиите до Международната космическа станция и потенциалните мисии до Марс зависят в голяма степен от снабдяването от Земята, което е скъпо и логистично сложно. За мисия на Марс само храната може да тежи около 12 тона – огромно бреме, като се има предвид цената на изстрелването в Космоса. SpaceX например изчислява цената на около 2720 долара на килограм за изпращане на полезни товари в орбита, да не говорим за по-далечни доставки.
"Бедни души": Животът на Марс ще промени човешкото тяло завинаги
„Земеделието в Космоса, на външна база, може да е възможно, но е изключително сложно“, пишат изследователите, ръководени от Ерик Пилес от Института за изследване на Земята и Космоса. Съществуват някои опции (като системите за хидропонни растения на МКС), но те не са зрели и изискват значителен първоначален принос от Земята. Ако искаме дългосрочна космическа мисия, имаме нужда от по-добри начини за получаване на храна.
Ново изследване предлага неочаквана алтернатива: космически скали.
Органични вещества в астероидите
Изследователите базират изследването си на специфичен тип астероиди, наречени въглеродни хондрити, които съдържат големи количества органични съединения, включително въглеводороди.
Тези астероиди съдържат сложни органични съединения. Чрез излагането на тези съединения на специфични микробни общности бихме могли потенциално да ги превърнем в годна за консумация храна. Процесът на пиролиза – използвайки висока топлина за разграждане на тези материали – може да произведем въглеводороди, които микробите да консумират, а това на свой ред ще произведе храна.
Няма недостиг на тези астероиди в Слънчевата система. Те са изобилни във външните части на астероидния пояс и много от тях съдържат както вода, така и органични молекули – ресурси, които са от решаващо значение както за живота, така и за задвижването в Космоса. Въглеродните хондрити, като астероида Бену, съдържат до 10,5% вода и значителни количества органична материя.
Как ще работи това?
Основната идея е да се разградят въглеводородите на тези астероиди до по-прости, годни за консумация съединения чрез микробни процеси. По същество специални бактерии ще консумират астероидите и ще произвеждат ядлива биомаса.
Този метод черпи вдъхновение от базирани на Земята технологии, предназначени за рециклиране на пластмасови отпадъци в храна. Всъщност групи от анаеробни бактерии (групи бактерии, които могат да разграждат съединения в среда без кислород) могат да бъдат използвани за метаболизиране на органичните материали, открити на астероидите.
Американски астронавт нарече идеята за колонизиране на Марс "ужасна"
Идеята не е съвсем нова. Изследователите от DARPA са работили върху нещо подобно. Те са тествали пластмасови контейнери като храна за микроби, които отглеждат биомаса. Новата работа оценява колко храна можем да извлечем от астероид като Бену (който е подробно проучен). Изследователите предлагат два сценария: минимален сценарий, при който само алифатни въглеводороди се превръщат в храна, и максимален сценарий, при който се използва цялата неразтворима органична материя.
Техните оценки установили, че такъв астероид може да осигури между 600 и 17 000 години живот на астронавтите. По-ниските оценки предполагат около 50 метрични тона храна, докато по-високите добавят до 6550 метрични тона годна за консумация биомаса. Това променя играта за дългосрочни космически пътувания.
Може ли това наистина да работи?
Последствията от това изследване са дълбоки. Ако добивът на астероиди за храна стане реалност, това може да революционизира начина, по който мислим за дългосрочни космически мисии. Вместо да изпращат огромни количества храна от Земята, астронавтите могат да разчитат на местна храна от астероиди. Това би отворило вратата за по-амбициозни мисии, като установяване на постоянни човешки постове на други планети или луни, където добивът на астероиди може да бъде ключова част от системата за поддържане на живота. Но едва ли ще се случи скоро.
Засега сме доста далеч от това ниво на технологиите. Но изследователите работят върху това.
Добивът на астероиди за храна също ще се свърже с други технологии за използване на ресурси на място (ISRU), които се разработват за изследване на Космоса. ISRU се фокусира върху използването на местни материали за задоволяване на човешките нужди в Космоса, от създаването на кислород за дишане и вода до производството на гориво и строителни материали. Добавянето на производството на храна към набора от инструменти на ISRU може да бъде последната част от превръщането на дългосрочните космически мисии в наистина самодостатъчни.
Друго предизвикателство е разработването на необходимата инфраструктура за добив на астероиди и обработка на органични материали. Добивът на астероиди ще изисква сложна роботика. Тогава преработката на материалите в храна ще включва биореактори, способни да поддържат живота на микроби в Космоса. Разходите за разработване и внедряване на тези технологии могат да бъдат значителни, въпреки че потенциалните ползи го правят полезно преследване.
Пеенето на Марс е лоша идея - ето защо
Докато теоретичните изчисления предполагат, че значителни количества храна могат да бъдат произведени от един астероид, практически съображения като скоростта на производство и енергийните изисквания за процеса ще се нуждаят от внимателна оценка. И след това, получената храна също трябва да бъде тествана широко, за да се гарантира, че е годна за консумация и вкусна.
Въпреки тези предизвикателства, перспективата за добив на астероиди за храна представлява смела и вълнуваща граница в изследването на Космоса. Може да си мислите, че няма нищо, което можем да използваме там, в Космоса, но учените все повече показват, че нашата Слънчева система е богата на всякакви ресурси. Дали можем да използваме тези ресурси обаче, е друго предизвикателство.
