БОСТОН - 5 ФЕВРУАРИ: Водолаз плува с главата надолу в големия резервоар, видян от перките му, докато рибите плуват покрай един от експонатите на аквариума в Нова Англия в Бостън.Дейвид Л. Райън / Бостънският глобус чрез Getty Images трябва ли музеите на изкуството да са безплатни
Може ли аквариум да ни помогне да стигнем до Марс? Екип от изследователи проучва най-добрите източници на протеин за бъдещи космически мисии на дълги разстояния. Засега изглежда, че рибата и ракообразните може да са отговорът.
Текущите космически мисии зависят от съхраняваните дажби или мисиите за снабдяване от Земята, за да осигурят храна, вода и провизии на екипажа. За по-продължителни мисии като пътуване до Марс обаче тази система просто няма да бъде осъществима. В резултат на това НАСА сега проучва как астронавтите могат да растат и събират собствена храна на борда, за да допълнят своите предварително опаковани дажби.
Растенията са достатъчно лесни за растат в космоса , но намирането на източник на протеин е много по-голямо предизвикателство. Според д-р Люк Роберсън и д-р Трейси Фанара, които са работили по ново изследване с екип от мултидисциплинарни учени, ключът е не само в избора на правилните видове, но и в създаването и поддържането на среда, в която те могат да процъфтяват.
Първото предизвикателство е да се разпознае кои системи могат да бъдат устойчиви, да работят в микрогравитация и да осигурят съдържанието на хранителни вещества, което ще продължи около две години мисия до Марс, обяснява д-р Роберсън, старши главен изследовател за полетни изследвания в НАСА. Има и допълнителното предизвикателство за поддържане на генетичното разнообразие в затворена екосистема.
Вижте също: Сондите на НАСА, Китай и ОАЕ се състезават на Марс, с видимо кацане през февруари
Тук влизат рибите. Рибите могат да бъдат изнесени в космоса като оплодени яйца и след това да се отглеждат в пълен размер на борда. A Проучване за 2020 г. тества въздействието на вибрациите върху европейския лаврак и яйцата от камъни бас, имитирайки ефекта от изстрелването на космически полет. Екипът от университета в Монпелие и Френския изследователски институт за експлоатация на морето (Ифремер) установи, че яйцата са в състояние да издържат на екстремните условия и все още се излюпват.
Рибите също се приспособяват относително добре към променената гравитация и имат лесно контролиран репродуктивен цикъл. Растителноядни риби като тилапия могат да ядат растителните остатъци от хидропонни системи, които не са подходящи за хората. Те също така са ефективен източник на протеини и Роберсън вярва, че те трябва да бъдат взети предвид за Лунната база.
Предизвикателството при рибите е, че те се нуждаят от голям обем вода, предупреждава Фанара , който е инженер по околна среда и изследовател в лабораторията за морски изследвания на Mote във Флорида. Те също се нуждаят от добро качество на водата, така че ще са необходими и допълнителни видове захранващи филтри, за да се поддържа балансирана екосистема на борда. Според Робърсън НАСА работи върху растителни системи, които могат да осигурят растителни протеини, като същевременно пречистват отпадъчните води в хидропонни системи.
Изследователите също така са проучили възможността за използване на водни мекотели като охлюви или пъпки и дори годни за консумация насекоми, за да подпомогнат астронавтите за бъдещи мисии. Лично скаридите са ми любими, казва Робърсън. Има обаче чудесен случай за миди и охлюви при правилния сценарий.
Мидите са ефективни хранилки за филтри, а охлювите са много устойчиви и съдържанието на протеини е високо, обяснява Фанара. Виждам, че разнообразието от видове е от съществено значение за екосистемния баланс.
В момента НАСА използва комбинация от безплатно изсушени или пакетирани ястия на борда на Международната космическа станция (МКС), за да подпомогне храненето на членовете на екипажа, но за по-дълги мисии ще има сериозни ограничения за теглото и обема. Има и въпроса за благосъстоянието на астронавтите.
Вижте също: НАСА се готви за последен тест преди първата мисия на Луната на Артемида през 2021 г.
Представете си как вечерята ви в продължение на седем месеца по време на пътуването до Марс започва като обичайния избор на храна. След това един месец от пътуването си, прясната храна се разваля и оставате с консерви, пакети, лиофилизирани или замразени храни за следващите шест месеца до Марс, няколко дни на Марс и седемте месеца назад. Това не звучи апетитно, казва Робърсън, предлагайки подценяване.
Алтернативата е намирането на начин за осигуряване на прясна храна на борда. От 2014 г. НАСА работи върху отглеждането на растения на борда на МКС като допълнение към решаването на този проблем. Сега може да сте в състояние да вградите система за производство на зелена салата, ако вземете достатъчно тор със себе си, за да отглеждате боб като източник на протеин.
Хранителните насоки за космически полети обаче препоръчват 60% до две трети от общата консумация на протеини да идва от животни. Ето защо е от съществено значение да се намери система за производство на протеини, която да работи.
Разбира се, наличието на живи организми на борда има и други предимства извън времето на хранене.
Тук идеята за аквариум в космоса става забавна, казва Роберсън. Много домове и фирми в страната имат аквариуми единствено поради атмосферата и психологическите въздействия. Изследванията показват, че гледането на жива риба за само пет минути може да намали безпокойството, като същевременно увеличава релаксацията и подобрява настроението.
Скаридите също могат да бъдат полезни за създаването на комфортен живот на космическия кораб. Те са много харизматични и биха подобрили опита на астронавта, казва Фанара, помагайки на астронавтите да получат усещане за земя.
Заседнали в космически кораб за 16-18 месеца, хората се нуждаят от взаимодействие, съгласява се Робърсън. Виждаме това на МКС, когато астронавтите идват да посетят растенията и да ги проверят. Осигурява им усещане за дом. Аквариумите ще имат по-голямо въздействие върху психологическия баланс на човека.
Следващата стъпка за екипа е да проектира проучване, за да види дали е възможно да се създаде балансирана и устойчива екосистема при същите условия, каквито бихте очаквали на борда на космически кораб. Ако постигнем това, произведената технология ще бъде невероятна стъпка за космически пътувания, но също така и новаторска за земните системи за аквапоника, казва Фанара.
За мен най-вълнуващата част от тази работа е, че това е първата стъпка към проектирането на система за аквапоника, която може да се използва за подобряване на качеството на водата, както и за осигуряване на устойчив източник на храна, казва Фанара. Като инженер по околна среда, това е мечтан проект за съчетаване на дизайн с биология, хидрология, физика и химия, за да се направи нещо, което никой никога не е правил.
