Okrem obrovských vzdialeností a skutočnosti, že ak vyjdete von bez obleku, určite zomriete, jednou z najvýznamnejších prekážok pri ceste na Mars je vziať si so sebou dostatok jedla a nástrojov.
Astronauti si nemôžu vziať náhradné diely a živiny do vesmíru, pretože každá unca navyše zvyšuje náklady na palivo potrebné na únik zo zemskej gravitácie. Vytvárajú však obrovské množstvo odpadu – a to by mohlo byť kľúčom k dosiahnutiu cieľov našej misie.
„Ak sa astronauti chystajú podniknúť cesty, ktoré budú trvať niekoľko rokov, budeme musieť nájsť spôsob, ako znova použiť a recyklovať všetko, čo si so sebou prinesú,“ vysvetľuje výskumník Dr Mark A Blenner zo spoločnosti Clemson univerzite. "Atómová ekonomika bude skutočne dôležitá."
Riešenie je čiastočne na samotných astronautoch, ktorí budú neustále vytvárať odpad z dýchania, jedenia a používania materiálov. Na rozdiel od Zeme sa budú zdráhať vyhadzovať molekuly odpadu. Astronauti už pijú recyklovaný moč a pot. Najmä Medzinárodná vesmírna stanica dokáže recyklovať asi 93 % kvapalín, ktoré dostane. Filtračné systémy boli nainštalované v roku 2009 a stanica premieňa vodu z potných spŕch starostlivou filtráciou pomocou vákuovej destilácie ošetrenej jódom, aby sa zničili všetky baktérie. Recyklácia trvá asi osem dní a hovorí sa, že je čistejšia ako nejaká voda na Zemi.
Blenner a jeho tím študujú, ako premeniť tieto molekuly a premeniť ich na produkty, ktoré astronauti potrebujú, ako sú polyestery a živiny.
Niektoré základné živiny, ako napríklad Omega-3 mastné kyseliny, majú trvanlivosť len niekoľko rokov, pokračuje Blenner. Budú musieť byť vyrobené na ceste, niekoľko rokov po spustení alebo na mieste určenia. „Mať biologický systém, ktorý môžu astronauti prebudiť zo spiaceho stavu, aby začali vyrábať to, čo potrebujú, keď to potrebujú, je motiváciou pre náš projekt,“ hovorí.
Pozri súvisiace
Blennerov biologický systém zahŕňa rôzne kmene kvasiniek Yarrowia lipolytica ktoré na rast využívajú dusík a uhlík. Blennerov tím zistil, že kvasinky môžu získať dusík z močoviny v neošetrenom moči. Medzitým kvasinky získavajú uhlík z CO2, ktoré by mohli pochádzať z vydychovaného dychu astronautov alebo z marťanskej atmosféry. Ak chcete použiť CO2Kvasinky však potrebujú sprostredkovateľa, ktorý „upevní“ uhlík do formy, ktorú dokážu „zjesť“, a na to sa spoliehajú na riasy poskytnuté výskumníkmi.
Jeden zo študovaných kmeňov kvasiniek produkuje Omega-3 mastné kyseliny. Ďalší kmeň bol navrhnutý tak, aby produkoval monoméry a spájal ich za vzniku polyesterových polymérov. Tieto polyméry by sa dali použiť v 3D tlačiarni na generovanie nových nástrojov. Blennerov tím pokračuje v konštrukcii tohto kvasinkového kmeňa tak, aby produkoval rôzne monoméry, ktoré možno premeniť na rôzne typy polyesterov.
Vedci prezentujú svoje výsledky na 254. národnom stretnutí a výstave Americkej chemickej spoločnosti. Projekt je jedným z ôsmich, ktoré financuje NASA s cieľom cestovať do hlbokého vesmíru v rámci grantov na výskum vesmírnych technológií. Každý návrh spadá do schémy Early Career Faculty a prichádza s financovaním približne 200 000 USD ročne, až do troch rokov.
Obrázok: Americká chemická spoločnosť
