Cu ce se vor hrani astronautii in viitor in calatorii ce ar putea sa dureze ani de zile? Un grup de cercetatori de la Clemson University propune folosirea unor drojdii speciale, capabile sa extraga substante nutritive dar si alte materiale din urina si dioxid de carbon.

O calatorie spre Luna dureaza doar cateva zile si este destul de usor ca astronautii sa transporte la bordul navei spatiale alimentele de care au nevoie dar si piesele de schimb necesare acestei calatorii. Tocmai din acest motiv calatoriile pe Luna au avut deja loc acum zeci de ani. Ce se intampla insa intr-o calatorie mai lunga, precum cea spre Marte?  In ciuda diverselor proiecte care sustineau ca vom ajunge pe Marte la inceputul acestui secol, pana in prezent nimeni nu a pasit pe solul martian, si nu este clar daca acest lucru va fi posibil in viitorul apropiat, intrucat riscul, dar si cosul unei astfel de misiuni, este foarte rdicat.

Drumul spre Marte cu tehnologiile actuale dureaza luni sau chiar ani de zile. Daca trimiterea robotilor pe Marte, precum Curiosity, la ora actuala este dificila dar nu imposibila, o calatorie cu echipaj uman pune o serie de probleme la care inca nu exista solutii sigure. Pe langa probleme precum: sanatatea fizica si psihica a astronautilor, protejarea organismului de intensele radiatii cosmice care dauneaza organismului, exista si o problema extrem de concreta si importanta: cum se vor hrani curajosii care pornesc intr-o astfel de calatorie? Este destul de greu, daca nu imposibil, ca toate alimentele necesare sa fie transportate la bord pentru o durata asa de indengata. In plus multe alimente se degradeaza, nu rezista ani de zile. Si materialele de schimb? Uneltele sau alte instrumente, mai ales cele de care ar fi nevoie la fata locului? Cum pot fi construite?

Mai multe echipe lucreaza in intreaga lume pentru a gasi solutii eficiente si cat mai economice. O solutie extrem de originala a fost propusa de catre un grup de cercatatori de la Clemson University, care a prezentat recent primele rezultate la congresul anual al American Chemical Society. Solutia ar putea fi un micro-organism, un fel de drojdie, capabil sa foloseasca urina si dioxidul de carbon, dar si alte reziduuri ale metabolismului, pentru a produce substante nutritive dar si polimeri, necesari pentru a construi diverse obiecte.

Drojdia pentru a se inmulti are nevoie de azot si carbon. Azotul poate fi extras din urina umana, care este bogata in uree, ce contine cantitati importante de azot. Carbonul poate di extras din dioxidul de carbon, generat in procesul de respiratie. Drojdia insa nu poate folosi direct dioxidul de carbon: alge si cianobacterii sunt utilizate pentru a converti dioxidul de carbon in carbon.

Gruplui de cercetatori de la Clemson University a dezvoltat diverse tipuri de drojdii, printre care si cea capabila sa genereze acizi grasi, Omega 3, esentiali pentru organism. Acestia nu pot fi conservati pentru perioade de timp mai lungi de 2 ani – fiind deci necesara producerea lor la fata locului in misiuni spatiale indelungate.

O alta forma de drodjie studiata este capabila sa produca polimeri. Acestia ar putea fi folositi in imprimante tridimensionale pentru realizarea uneltelor si a obiectelor necesare la fata locului. Eficienta procesului de producere a polimerilor la ora actuala este insa foarte mica: pentru a construi o cheie englezeasca ar fi nevoie de o cantitate de drojdie care sa umple un bazin de o mie de litri.

La ora actuala echipa de cercetatori cauta sa creasca eficienta acestor procese, care ar permite reciclarea urinei si a altor substante rezultate in urma metabolismului, cu obiectivul de a descoperi o metoda ieftina si eficienta care sa permita astronautilor sa aiba hrana proaspata si nutritiva dar si posibilitatea de a construi uneltele necesare la fata locului. Nici o molecula nu va fi pierduta, ci reciclata – aceasta este ideea de baza a unei calatori indepartate.

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro