Angkasawan Boleh Mengandalkan Alga sebagai Rakan Sokongan Kehidupan Sempurna

Semasa merancang misi kru jangka panjang, salah satu perkara yang paling penting adalah memastikan bahawa kru mempunyai cukup banyak keperluan kosong. Ini tidak mudah tugas, kerana kapal angkasa yang berawak akan menjadi seluruh dunia kru selama berbulan-bulan. Ini bermaksud bahawa jumlah makanan, air dan oksigen yang mencukupi perlu dibawa bersama.

Menurut penyelidikan baru yang dilakukan di Stesen Angkasa Antarabangsa, penyelesaian yang mungkin berlaku adalah dengan sistem sokongan hidup hibrid (LSS). Dalam sistem seperti itu, yang dapat digunakan di atas kapal angkasa dan stesen angkasa dalam waktu dekat, mikroalga akan digunakan untuk membersihkan udara dan air, dan bahkan mungkin menghasilkan makanan untuk anak kapal.

Penyelidik di Institut Sistem Angkasa Universiti Stuttgart mula meneliti kemungkinan aplikasi ruang angkasa untuk mikroalga pada tahun 2008. Menjelang 2014, bersama dengan Pusat Aeroangkasa Jerman (DLR) dan syarikat aeroangkasa swasta Airbus, mereka mula mengembangkan Photobioreactor (PBR) yang menggunakan mikroalga Chlorella vulgar sebagai komponen biologi.

Ini mikroalga mempunyai kecekapan fotosintesis hingga sepuluh kali lebih besar daripada tanaman yang lebih kompleks. Apabila digunakan di angkasa sebagai sebahagian dari LSS, ganggang kecil ini dapat mengeluarkan karbon dioksida pekat dari atmosfer kabin dan menghasilkan oksigen melalui fotosintesis dan mungkin juga menghasilkan makanan untuk para angkasawan. Seperti yang dijelaskan oleh Gisela Detrell (salah seorang penyelidik bersama) dalam siaran akhbar NASA:

"Penggunaan sistem biologi secara amnya penting bagi misi kerana jangka masa dan jarak dari Bumi meningkat. Untuk mengurangkan lagi ketergantungan pada bekalan dari Bumi, sebanyak mungkin sumber daya harus dikitar semula di atas kapal,

Walaupun daya tahan alga terhadap keadaan angkasa telah ditunjukkan secara meluas dengan kultur sel skala kecil yang tumbuh di Bumi, penyelidikan ini akan menjadi ujian nyata pertama di angkasa. Untuk melakukan ini, angkasawan di ISS akan menghidupkan perkakasan sistem dan membiarkan mikroalga tumbuh selama 180 hari.

Ini akan memberi penyiasat di ISS masa yang cukup untuk menilai bagaimana Photobioreactor berfungsi di ruang angkasa, terutama seberapa baik alga akan tumbuh dan memproses karbon dioksida. Sementara itu, penyelidik akan menganalisis sampel yang ditanam di Bumi untuk perbandingan sehingga mereka dapat mengukur kesan mikrograviti dan radiasi ruang pada mikroalga.

Pasukan University of Stuttgart yakin dengan Photobioreactor mereka, sebahagian besarnya berkat fakta bahawa ia bergantung pada salah satu spesies alga yang paling banyak dikaji dan dicirikan di dunia. Di luar aplikasi untuk rawatan air sisa dan biofuel, Chlorella juga digunakan dalam makanan ternak, akuakultur, suplemen pemakanan, dan sebagai baja bio.

Oleh itu mengapa pasukan sains dan NASA menggunakannya sebagai sumber makanan berpotensi untuk angkasawan. Sebagai Harald Helisch, ahli bioteknologi di Institut Sistem Angkasa dan penyelidik bersama di projek,berkata:

“Chlorella biojisim adalah makanan tambahan yang biasa dan dapat menyumbang kepada diet yang seimbang berkat kandungan protein, asid lemak tak jenuh yang tinggi, dan pelbagai vitamin, termasuk B12 ... jika anda suka sushi, anda akan menyukainya. "

Dalam hal ini, Photobioreactor dapat berfungsi sebagai pengeluar makanan tambahan. Dengan cara yang sama seperti orang menambahkan kelp kering ke makanan mereka untuk nutrien tambahan, serpihan kering Chlorella boleh ditambah ke makanan angkasawan untuk menguatkannya. Pada masa yang sama, kultur tumbuh alga akan menyaring air dan udara kapal untuk membantu mengekalkan kru.

Yang terpenting, tujuan jangka panjang penyelidikan ini adalah untuk memudahkan misi ruang angkasa jangka panjang. Sama ada misi kru ke permukaan bulan, misi kru ke Marikh, atau ke lokasi jauh lain di Sistem Suria, cabaran terbesar melibatkan mencari cara untuk mengurangkan jumlah jisim sistem ruang angkasa (untuk mengurangkan kos) dan ketergantungan pada bekalan misi. Johannes Martin, salah seorang penyelidik bersama, mengatakannya seperti ini:

"Untuk mencapai hal ini, bidang fokus masa depan termasuk pemrosesan alga ke hilir menjadi makanan yang dapat dimakan dan meningkatkan sistem untuk membekalkan satu angkasawan dengan oksigen. Kami juga akan mengerjakan hubungan dengan subsistem LSS lain, seperti sistem rawatan air sisa, dan pemindahan dan penyesuaian teknologi ke sistem berasaskan graviti seperti pangkalan bulan. "

Melihat ke masa depan, jelas bahawa penyelesaian untuk hidup di luar dunia mungkin melibatkan sistem mekanikal dan biologi. Dengan menggabungkan organik dan sintetik, kita mempunyai peluang yang lebih baik untuk mewujudkan sistem yang dapat menjamin kelestarian dan kemandirian dalam jangka masa panjang.