BOSTON - 5. FEBRUÁR: A búvár fejjel lefelé úszik az uszonyából látható nagy tartályban, miközben a halak úsznak el a New England Aquarium egyik bostoni kiállításán.David L. Ryan / The Boston Globe via Getty Images Star Wars Az erő felébreszti a box office jóslat
Lehet, hogy egy akvárium segít eljutni a Marsra? Kutatócsoport megvizsgálta a legjobb fehérjeforrásokat a jövőbeli távolsági űrmissziókhoz. Eddig úgy tűnik, hogy a hal és a kagyló lehet a válasz.
A jelenlegi űrmissziók tárolt adagoktól vagy a Föld felől érkező utánpótlási feladatoktól függenek, hogy élelmet, vizet és ellátást biztosítsanak a legénység számára. Azonban a hosszabb időtartamú küldetéseknél, mint például a Marsra utazás, ez a rendszer csak nem lesz megvalósítható. Ennek eredményeként a NASA most azt vizsgálja, hogy az űrhajósok hogyan tudnák a saját fedélzetükön táplálékukat növeszteni és betakarítani, hogy kiegészítsék előre csomagolt adagjukat.
A növények elég könnyűek növekedni az űrben , de a fehérjeforrás megtalálása sokkal nagyobb kihívást jelent. Dr. Luke Roberson és Dr. Tracy Fanara szerint, akik a új kutatás egy multidiszciplináris tudósokból álló csapattal a kulcs nemcsak a megfelelő fajok kiválasztásában rejlik, hanem olyan környezet megteremtésében és fenntartásában is, amelyben boldogulhatnak.
Az első kihívás annak felismerése, hogy mely rendszerek lehetnek fenntarthatóak, működhetnek mikrogravitációban, és biztosíthatják a tápanyagtartalmat, amely körülbelül kétéves Mars-küldetésig tart - magyarázza Dr. Roberson, a NASA repülési kutatásainak vezető kutatója. További kihívást jelent a genetikai sokféleség fenntartása egy zárt ökoszisztémában.
Lásd még: A NASA, Kína és az Egyesült Arab Emírségek szondái versenyeznek a Marsra, februárban leszállva
Ekkor jönnek be a halak. A halakat megtermékenyített petékként lehet az űrbe vinni, majd a fedélzeten teljes méretre megnövelni. A 2020 tanulmány tesztelte a rezgések hatását az európai tengeri sügér és a köves sügér tojásaira, utánozva az űrrepülés indításának hatását. A Montpelieri Egyetem és a Francia Tengeri Kiaknázási Kutatóintézet (Ifremer) csapata megállapította, hogy a petesejtek képesek ellenállni az extrém körülményeknek, és még mindig kikelnek.
A halak viszonylag jól alkalmazkodnak a megváltozott gravitációhoz, és könnyen kontrollálható szaporodási ciklusuk van. A növényevő halak, mint például a tilápia, megeszik a hidroponikus rendszerek növényi maradványait, amelyek nem alkalmasak az ember számára. Hatékony fehérjeforrásnak számítanak, és Roberson úgy véli, hogy figyelembe kell venni őket a Holdbázison.
A halak számára az a kihívás, hogy nagy mennyiségű vízre van szükségük - figyelmeztet Fanara , aki a floridai Mote Marine Research Laboratory környezeti mérnöke és kutatója. Jó vízminőségre van szükségük, ezért további szűrőadagoló fajokra is szükség lenne az egyensúlyi ökoszisztéma fenntartásához a fedélzeten. Roberson szerint a NASA olyan növényi rendszereken dolgozik, amelyek képesek növényi fehérjéket biztosítani, miközben a szennyvizet hidroponikus rendszerekben tisztítják.
A kutatók azt is megvizsgálták, hogy milyen vízi puhatestűek, például csigák vagy wherks vagy akár ehető rovarok használhatók az űrhajósok üzemanyagának elősegítésére a jövőbeni küldetések során. Személy szerint a garnélarák a kedvencem - mondja Roberson. Van azonban egy jó eset a kagyló és a csiga számára, ha a megfelelő forgatókönyvet látjuk.
A kagylók hatékony szűrőadagolók, a csigák nagyon ellenállóak és magas a fehérjetartalmuk - magyarázza Fanara. Úgy látom, hogy a fajok sokfélesége elengedhetetlen az ökoszisztéma egyensúlyához.
Jelenleg a NASA a Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetén lévő ingyenes szárított vagy csomagolt ételek kombinációját használja a legénység tagjainak etetéséhez, de hosszabb küldetések esetén komoly súly- és térfogatkorlátozások lesznek érvényben. Itt van az űrhajósok jólétének kérdése is.
Lásd még: A NASA felkészül az utolsó tesztre az első Artemis Hold-misszió előtt, 2021-ben
Képzelje el a vacsoráját hét hónapig, a Mars-utazás során, úgy kezdődik, mint a szokásos ételválasztása. Aztán egy hónappal az utazás során a friss étel megromlik, és konzerv, csomagolt, fagyasztva szárított vagy fagyasztott ételek maradnak a következő hat hónapban a Marsra, pár napra a Marson és a hét hónapra. Ez nem hangzik étvágygerjesztőnek - mondja Roberson, és alábecsülést kínál.
Az alternatíva az, hogy megtalálják a módját, hogy friss ételeket biztosítsanak a fedélzeten. 2014 óta a NASA az ISS fedélzetén növények termesztésével foglalkozik, amely kiegészíti ezt a kérdést. Most már képes lehet beépíteni egy mikrózöld salátatermelő rendszert, ha elegendő műtrágyát visz magával a bab termesztéséhez fehérjeforrásként.
Az űrrepülés táplálkozási irányelvei azonban azt ajánlják, hogy a teljes fehérjefogyasztás 60 százaléka - kétharmada állatból származik. Ezért elengedhetetlen egy működő fehérjetermelő rendszer megtalálása.
Természetesen az élő szervezetek fedélzeten tartása az étkezéseken túl más előnyökkel is jár.
Itt válik szórakoztatóvá az akvárium ötlete az űrben - mondja Roberson. Az ország számos házában és vállalkozásában van akvárium, kizárólag a hangulat és a pszichológiai hatások miatt. A kutatások azt mutatják, hogy élő halak figyelése mindössze öt perc csökkentheti a szorongást, miközben növeli a relaxációt és javítja a hangulatot.
A garnélarák szintén hasznos lehet az űrhajó kényelmes életének megteremtéséhez. Nagyon karizmatikusak, és fokoznák az űrhajós tapasztalatait, mondja Fanara, segítve az űrhajósok földérzetét.
Roberson 16-18 hónapig ragaszkodik egy űrhajóhoz, és interakcióra van szükség. Ezt látjuk az ISS-en, amikor az űrhajósok meglátogatják a növényeket, és megnézik őket. Ez biztosítja az otthon érzését. Az akváriumok nagyobb hatással lennének az ember pszichológiai egyensúlyára.
A csapat következő lépése egy tanulmány megtervezése, hogy kiderüljön-e kiegyensúlyozott és fenntartható ökoszisztéma létrehozása ugyanolyan körülmények között, mint amire egy űrhajó fedélzetén számíthat. Ha ezt elértük, a gyártott technológia hihetetlen lépés lesz az űrutazás szempontjából, ugyanakkor úttörő jelentőségű a földi akvaponikai rendszerek számára is - mondja Fanara.
Számomra ennek a munkának az a legizgalmasabb része, hogy ez egy első lépés egy olyan aquaponics rendszer megtervezéséhez, amely felhasználható a víz minőségének javítására, valamint fenntartható élelmiszer-forrás biztosítására - mondja Fanara. Környezetmérnökként ez egy olyan álomprojekt, amely ötvözi a formatervezést a biológiával, a hidrológiával, a fizikával és a kémiával, hogy olyasmit tegyen, amit még soha senki.
