|
Когда мы будем есть пищу, приготовленную на астероидах
|
|
|
|
Еда, приготовленная на астероидах, может помочь будущим астронавтам прожить в космосе долгие годы без поставок с Земли, согласно исследованию Института исследования Земли и космоса при Западном университете.
|
|
|
|
Исследователи Западного университета (WU) говорят, что с помощью финансируемого DARPA процесса, который использует бактерии для превращения пластиковых отходов в пищу, этот процесс теоретически может обеспечить сотни или даже тысячи астронавтов в течение года.
|
|
|
|
Исследователи отмечают, что этот процесс сопряжен с трудностями, в том числе из-за огромного объема астероидного материала, необходимого для получения достаточного количества съедобной биомассы. Однако они считают, что их исследование показывает, что приготовление пищи из космических камней является потенциально жизнеспособным решением для питания астронавтов в дальних космических полетах или колонистов, живущих на Марсе.
|
|
|
|
“Что, если бы человечество могло добывать сырье для приготовления пищи в космосе?” - пишут авторы исследования. “В этой статье исследуются способы сделать именно это, используя новые технологии, разработанные для переработки пластиковых отходов в пищевые продукты на Земле, и экстраполируя эти методы на теоретическое применение для переработки астероидного материала в пищевые продукты”.
|
|
|
|
|
|
|
Продукты, приготовленные из астероидов, обладают ценным питательным свойством
|
|
|
|
В ходе серии экспериментов исследовательская группа WU скормила органический материал, похожий на материал, найденный на астероидах, штамму бактерий, предназначенному для использования в пищу. Как и ожидалось, бактерии потребляли этот материал, превращаясь в значительную биомассу. По словам ведущего исследователя Джошуа Пирса, недавно выращенная биомасса по текстуре и внешнему виду напоминала карамельный молочный коктейль.
|
|
|
|
После сбора биомассы команда отправила ее в компанию Eurofins Food Chemistry Testing Madison, Inc., для анализа питательных веществ. Результаты показали, что органическая съедобная биомасса содержала примерно 45% углеводов, 35% из которых составляли пищевые волокна, 15% жира, 32% белка, 7% золы и 1% влаги. Хотя это и не идеально сбалансированное соотношение, люди, потребляющие 2500 калорий в день, которые использовались в расчетах НАСА, могли бы выжить при таком питательном профиле.
|
|
|
|
Авторы исследования отмечают, что если люди захотят исследовать глубины Солнечной системы и за ее пределами, “им необходимо будет стать менее зависимыми от системы снабжения на Земле”.
|
|
|
|
Например, они объясняют, что отправка на Марс достаточного количества продовольствия для шести астронавтов в течение годичной миссии будет весить около 12 тонн “без упаковки”. Для колонистов, желающих основать постоянное поселение на Марсе или где-либо еще в Солнечной системе, потребность в продовольственной независимости от Земли только возрастает.
|
|
|
|
Поскольку люди нуждаются в разнообразии в своем рационе, команда исследовала возможность изменения биомассы для создания более вкусных альтернатив. В результате одного теста была получена субстанция, похожая на йогурт, которую можно было смешивать с ароматизаторами или приправами. Попытки высушить биомассу привели к получению насыщенного питательными веществами порошка, который можно использовать в различных кулинарных целях.
|
|
Астероид размером с Бенну может прокормить 17 000 астронавтов в течение года
|
|
|
|
Хотя лабораторные результаты команды были многообещающими, исследователи говорят, что они были вынуждены использовать имитацию астероида вместо настоящего. Они обратились к владельцам космических камней с просьбой выяснить, могут ли они использовать их для приготовления пищи из астероидов. Однако, поскольку этот процесс разрушает астероид, Пирс сказал: “Люди, которые собирают камни, были недовольны, когда мы сделали эти предложения”.
|
|
|
|
К счастью, Пирс говорит, что углеводороды и другие органические молекулы, обнаруженные в астероидах, “вполне соответствуют” продуктам, которые, как мы уже знаем, могут употреблять в пищу бактерии, использованные в экспериментах. Команда ученых утверждает, что широкий спектр углеводородов и других органических соединений, обнаруженных на астероидах, может повлиять на количество, доступное бактериям для превращения в съедобную биомассу.
|
|
|
|
В этом исследовании команда изучила две формы органического материала, обнаруженного на астероидах, - Бенну и метеорите Мерчисон. Наиболее доступными соединениями были алифатические углеводороды, что позволило установить математический “предел” для количества пищи, получаемой из астероидов, которые могли образоваться из таких пород, как Мерчисон.
|
|
|
|
Второй и наиболее распространенной молекулой углерода, обнаруженной на астероидах этого типа, является нерастворимое в растворителях органическое вещество (IOM). Теоретически исследователи утверждают, что комбинация алифатических соединений и ионов представляет собой “максимальное количество органического вещества, которое теоретически может быть использовано для производства продуктов питания”.
|
|
|
|
Проведя некоторые расчеты, команда обнаружила широкий спектр возможностей для производства продуктов питания в зависимости от того, сколько углеродного материала можно получить на астероидах, “при условии соблюдения стандартного рациона НАСА в 2500 калорий в день”.
|
|
|
|
Когда удалось преобразовать только алифатические углеводороды, команда обнаружила, что астероид размером с Бенну может прокормить около 600 астронавтов в течение одного года. Однако, если бы этот процесс позволил преобразовать весь углерод, космический камень размером с Бенну мог бы прокормить около 17 000 астронавтов в течение того же периода времени.
|
|
|
|
“Средние результаты для минимального сценария (только алифатические углеводороды преобразуются в биомассу) составляют более 631 года жизни астронавта, а средние результаты для максимального сценария (все ИОМ преобразуются в биомассу) - более 17 000 лет жизни астронавта”, - пишут авторы исследования.
|
|
|
|
Путь для освоения космоса человеком
|
|
|
|
В заключении авторы исследования выделяют несколько проблем, связанных с созданием продуктов питания из астероидов. Например, Пирс сказал, что будущим исследователям космоса понадобится “супермашина”, предназначенная для разрушения астероидной породы и эффективного управления ростом бактерий.
|
|
|
|
Масштабирование процесса также является существенным препятствием; небольшие миссии могут справиться с этим лучше, чем крупные. Однако для создания крупных постоянных поселений, подобных тем, которые планируется построить на Луне и Марсе, потребуются промышленные установки для производства достаточного количества продуктов питания на астероидах, чтобы прокормить тысячи людей, без необходимости пополнения запасов с Земли.
|
|
|
|
“Полученные значения массы астероида, которую необходимо обработать, чтобы обеспечить пищей одного астронавта, велики, но если предполагается исследование Солнечной системы человеком, это открывает потенциальный путь к этому”, - пишут авторы исследования. “Основываясь на результатах этого исследования, этот подход представляется многообещающим, но есть существенные области для будущей работы”.
|
|
|
|
Источник
|
