Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Forskere arbejder på at omdanne menneskeligt affald til mad til astronauter

NASA -astronauter Scott Kelly (R) og Kjell Lindgren gør sig klar til at spise den første mad, der dyrkes og høstes i rummet på den internationale rumstation den 10. august, 2015. Det, de spiser, var ikke lavet af menneskeligt affald, men det kan ændre sig i fremtiden. NASA via Getty Images

En bemandet mission til Mars kan tage omkring seks måneder. Det er nok at sige, når måltiderne ruller rundt, astronauter vil ikke ringe op til levering pizza undervejs. I stedet, de spiser muligvis ernæring, der stammer fra deres eget afføring, et koncept, der ville spare på lastrum og vægt og samtidig maksimere materialer, der allerede findes på rumfartøjet.

På Penn State University, forskere udvikler et system, der udnytter visse typer mikrober, der omdanner menneskeligt fast affald til protein- og fedtfyldte fødevarer. Forskere, på godt og ondt, har allerede kaldt resultatet en "mikrobiel goo", der minder om Vegemite, en sammenligning, der synes usandsynlig at glæde fødevareproduktets virksomhedsledere.

Fordi det er svært og tidskrævende at dyrke mad i rummet, astronauter skal stole på genstande i deres lukkede miljø. Linchpin af systemet er anaerob fordøjelse, som kan nedbryde visse materialer uden behov for ilt. Det er en fælles proces for at reducere kommunalt affald på Jorden.

I test, fordøjelsesprocessen producerede metangas. Den gas viser sig at være nyttig til dyrkning af en mikrobe kaldet Methylococcus capsulatus , som allerede bruges til foderpiller, det er omkring 52 procent protein og 36 procent fedtindhold. Ifølge National Academy of Sciences, mennesker fungerer bedst, når de indtager ernæring med omkring 50 procent kulhydrater, 20-35 procent fedt og 10-35 procent protein, så goo har stadig en vej at gå, før det er en ideel fødekilde.

Testene baserede sig på erstatningsflydende og fast affald i stedet for egentligt menneskeligt affald. Når den virkelige ting introduceres, der vil også være bekymringer om patogener, der kan forårsage sygdomme. Det er her, justering af pH -niveauer eller temperaturer kan hjælpe.

Test viste, at ved at øge systemets temperaturer til omkring 158 grader F (70 grader C), de fleste bakterier blev elimineret, alligevel den nærende mikrobe Thermus aquaticus overlevede. Skiftevis, de hævede alkaliteten af ​​et andet parti og fandt ud af, at bakterier kaldte Halomonas desiderata stadig formået at sprede sig, mens bakterier ikke gjorde det.

Teamet lånte koncepter fra kommercielle akvariefiltre, der anvender filtre med fast film til at neutralisere fiskeaffald. Filtrene indeholder en bakterieladet film og er tilpasset af forskere til at rumme metanproduktion. Resultatet? Fast affald kan behandles på få timer i stedet for dage. Plus, fordi systemet er selvstændigt, det kræver ikke rigtig meget børnepasning, andet end, du ved, de nødvendige input.

Der er også smagsspørgsmålet. Lisa Steinberg, hovedforfatteren på undersøgelsen, siger, at bakterierne kunne blandes med andre materialer og smagsstoffer for at gøre det mere velsmagende. "Det er næsten sikkert, at der vil blive dyrket planter i forbindelse med disse fødevarer, som ville give yderligere smag og teksturer, "sender hun en e -mail.

Hvad med de potentielle psykologiske problemer forbundet med at indtage et materiale af kedelig oprindelse? "Astronauter skal allerede drikke deres egen forarbejdede urin, "siger Steinberg." Så, de er sandsynligvis vant til, at ting bliver gjort anderledes i rummet end på Jorden. "

I rummet, afføring er ofte et problem. Måske vil poop nu være en del af løsningen. Selvom det stadig eksperimentelle koncept måske ikke ligefrem fyrer op for astronautens appetit, det kan i sidste ende give næring til rumforskere, der har begrænsede buffetmuligheder blandt stjernerne.

Nu er det interessant

Astronauter på den internationale rumstation genbruger allerede noget af deres urin. Lort, på den anden side, har en mere spektakulær afslutning. Det sprænges ud i rummet, fanget i Jordens bane og derefter brænder op "som et stjerneskud" ved genindtræden. Stadig, måske tænker du to gange næste gang du fanger snefnug på tungen.