Lukkede systemer, der holder astronauter i live i rummet, kan informere strategier for cirkulær økonomi

Dr. Christophe Lasseur, koordinator for European Space Agency's Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELISSA), studerer, hvordan man kan holde astronauter i live i rummet ved at genbruge deres affaldsprodukter i vand, ilt, mad og andre materialer. Ved hjælp af denne ekspertise hjælper NextGen -projektet med at designe cirkulære økonomiløsninger til vand på jorden.

Hvad var målene med Melissa?

De vigtigste rumorganisationer vil gerne udforske længere end Jordens bane. For at kunne gøre det skal du have alle metaboliske behov for astronauterne med ombord på rumfartøjet, hvilket betyder luft, vand, mad, osv. Det er en masse masse, det er endda for meget for lanceringsfunktionerne. Den eneste løsning er at genbruge alt ombord, og prøv at reproducere ilt, vand og mad fra affaldet.

Hvilken slags affald taler vi om?

Ikke kun menneskeligt affald, der er også CO ₂ som ånder ud af astronauten, urin, plast, emballage og så videre.

Så tanken er at skabe et selvbærende miljø?

Absolut.

Hvordan hænger det sammen med den cirkulære økonomi og indgår i Next Gen -projektet?

Vi startede denne undersøgelse i Europa for næsten 29 år siden nu. Vi forsøgte at skabe lukkede sløjfer - dette kaldes nu cirkulær økonomi, men da vi startede var dette ikke navnet. Vi har samlet lidt knowhow til rumanvendelse.

Men i løbet af de sidste mere eller mindre fem år, du kan tydeligt se en meget stærk bevægelse for at forsøge at forbedre bæredygtighed, at genbruge, at forsøge at reducere påvirkningen af ​​økosystemerne [på Jorden]. Reducer energi, reducere ressourcer. [De er begyndt] at se på, hvad vi allerede gør for rummet - de taler om byer, byer, og lande selvfølgelig, men tanken er den samme, det er hvordan kan vi prøve at lukke sløjfen.

Hvad er forholdet mellem at lukke sløjfer i rummet og den cirkulære økonomi på Jorden?

Fra Melissa har vi 4 spin-off virksomheder, der i øjeblikket er fokuseret på terrestrisk anvendelse. Nogle er ved valorisering af biomasse, nogle er til genbrug af affald, så der er klart en vis synergi imellem.

Så vi kan lære måder at understøtte den cirkulære økonomi her på Jorden, baseret på den forskning, som du og andre forskere har foretaget om rummet?

Det håber jeg, Ja. For at kunne overføre disse oplysninger, denne viden om Melissa, til en anden aktivitet, hvor der er terrestrisk fordel - det giver mening. Jeg ville være meget glad, hvis jeg fra tid til anden kunne sige til Next Gen -gruppen - lad være med at gøre det, vi har allerede gjort det for fem år siden, her er resultatet, eller det virker ikke, hellere prøve dette. Det ville allerede være meget nyttigt. Nu er der naturligvis [inden for NextGen] et nyt team og en ny tilgang, og fra tid til anden vil jeg se på deres tilgang for at se, om Melissa -projekt også kan gavne.

Hvad håber du, at NextGen -projektet vil opnå?

Det er virkelig vigtigt at kunne have et fællesskab, der forstår udfordringerne ved et lukket kredsløbssystem. I dag har du mange mennesker, der taler om en lukket sløjfe, men de ved ikke, hvad det egentlig betyder. Det vil allerede være en præstation, at folket forstår udfordringerne ved at lukke sløjfen og [derefter] kan udvikle sig helt.

Hvad er den største risiko med hensyn til et lukket kredsløbssystem i rummet?

Den største risiko er, at det ikke virker! I princippet er der den risiko, at astronauten pludselig ikke vil have ilt, intet vand og ingen mad, men dette er en begrænset risiko, fordi vi i rummet aldrig kun har én teknologi, vi har altid en anden i tilfælde af redundans og så videre.

Der er dog andre problemer, for eksempel når du bor i et habitat, der er ekstremt lukket, alt kan blive skadeligt, såsom kemikalier, der er [til stede i] de første timer på et meget lavt niveau, men akkumuleres gradvist og derefter kan blive giftige for astronauten. Vi har også en masse mikroorganismer, fordi astronauten også producerer mange af disse. Der kan være patogener, og dette kan være en risiko. Generelt lever astronauten i mikrogravitation, betyder, at alt flyder, og der er også nogle partikler, der kan flyde i luften. Hvis de sluges af astronauten ved en fejl, bliver det også en risiko. Udfordringerne ved administrerede rummissioner er meget høje.

Er der nogen måde at kontrollere mikroorganismer på?

Vi udvikler et instrument for næsten konstant at kunne følge de mikrobielle patogener i vand, i luften, for virkelig at kunne identificere patogenet og se, om det er værre for astronauten eller ej. I princippet er teknologien generisk nok [til at blive anvendt på vandrensningsanlæg], men vi skulle vide mere om nødvendige forestillinger.

Har der været noget, du opdagede under Melissa, der overraskede dig?

To overraskelser! Vi testede bakterier for at kontrollere, om det var spiseligt eller ej, og under disse tests indså vi, at denne bakterie har en effekt på dårligt kolesterol. Vi patenterede det, og nu har vi et firma til dette, det var en meget behagelig overraskelse.

Den anden gode nyhed er, at vi har demonstreret, at vi kan have meget god kontrol over alger i rummet. Vi dyrker spirulina, som er en spiselig cyanobakterie. Vi har gjort dette ombord på den internationale rumstation (ISS) - vi forudsagde, hvad denne cyanobakteriers opførsel i rummet skulle være, og den opførte sig nøjagtigt, som vi havde forventet, hvilket virkelig var en meget behagelig overraskelse.