Når man planlægger besætningsopgaver med lang varighed, er en af de vigtigste ting at sikre sig, at besætningerne har nok af det blotte nødvendigt at vare. Dette er ikke let
Ifølge en ny undersøgelse, der udføres ombord på den internationale rumstation, kunne en mulig løsning ligge hos et hybrid livssystem (LSS). I et sådant system, som kunne bruges ombord på rumfartøjer og rumstationer i den nærmeste fremtid, ville mikroalger bruges til at rense luften og vandet og muligvis endda fremstille mad til besætningen.
Forskere ved University of Stuttgarts Institut for Rumsystemer begyndte at undersøge mulige rumapplikationer til mikroalger tilbage i 2008. I 2014 begyndte de i 2014 i samarbejde med det tyske Aerospace Center (DLR) og det private luftfartsselskab Airbus at udvikle en Photobioreactor (PBR), som brugte mikroalger Chlorella
Det her
”Brug af biologiske systemer generelt får betydning for missioner, når varigheden og afstanden fra Jorden øges. For yderligere at reducere afhængigheden af forsyning fra Jorden, skal så mange ressourcer som muligt genanvendes om bord,
Selvom algenes modstandsdygtighed over for pladsforhold er vidt demonstreret med småskala cellekulturer dyrket på Jorden, vil denne undersøgelse være den første virkelige test i rummet. For at gøre dette vil astronauter ombord på ISS tænde for systemhardwaren og lade mikroalgene vokse i 180 dage.
Dette vil give efterforskere ombord på ISS tilstrækkelig tid til at evaluere, hvordan Photobioreactor fungerer i rummet, især hvor godt algerne vokser og forarbejder kuldioxid. I mellemtiden vil forskere analysere prøver, der er dyrket på Jorden til sammenligning, så de kan måle virkningerne af mikrogravitet og rumstråling på mikroalgerne.
University of Stuttgart-teamet er selvsikker i deres Photobioreactor, i høj grad takket være det faktum, at det er afhængig af en af de mest studerede og karakteriserede algerarter i verden. Ud over dens anvendelser til spildevandsrensning og biobrændstoffer, Chlorella bruges også i dyrefoder, akvakultur, kosttilskud og som biogødning.
Derfor ser videnskabsteamet og NASA det som en potentiel fødekilde for astronauter. Som Harald Helisch, en bioteknolog ved Institut for Rumsystemer og en co-efterforsker på
“Chlorella biomasse er et almindeligt madtilskud og kan bidrage til en afbalanceret diæt takket være det høje indhold af protein, umættede fedtsyrer og forskellige vitaminer, inklusive B12 ... hvis du kan lide sushi, vil du elske det. ”
I denne henseende kunne en Photobioreactor fungere som en producent af kosttilskud. På omtrent samme måde som folk tilføjer tørret kelp til deres mad til den tilsatte ernæring, tørrede flager af Chlorella kunne føjes til astronauternes måltider for at styrke dem. Samtidig vil de alger, der dyrker kulturer, filtrere skibets vand og luft for at hjælpe med at opretholde besætningen.
Frem for alt er det langsigtede mål med denne forskning at lette rumopgaver i lang varighed. Uanset om det er besætningsopgaver til månens overflade, besætningsopgaver til Mars eller til andre fjerne steder i solsystemet, er de største udfordringer at finde måder at reducere den samlede masse af rumsystemer (for at reducere omkostningerne) og afhængighed af forsyning missioner. Johannes Martin, en af medundersøgere, udtrykte det sådan:
”For at opnå dette inkluderer fremtidige fokusområder nedstrøms forarbejdning af alger til spiselige fødevarer og opskalering af systemet for at forsyne en astronaut med ilt. Vi arbejder også på sammenkoblinger med andre delsystemer i LSS, såsom spildevandsrensningssystemet, og overførsel og tilpasning af teknologien til et tyngdekraftsbaseret system såsom en månebase. ”
Når vi ser på fremtiden, er det klart, at løsninger til levende off-world sandsynligvis involverer både mekaniske og biologiske systemer. Ved at slå sammen det organiske og syntetiske stof er vi en bedre chance for at skabe systemer, der kan sikre bæredygtighed og selvforsyning på lang sigt.
