BOSTON - 5. FEBRUAR: En dykker svømmer opp ned i den store tanken sett fra finnene mens fisk svømmer forbi på en av New England Aquariums utstillinger i Boston.David L. Ryan / The Boston Globe via Getty Images dobbel overlevelse død av alex
Kan et akvarium hjelpe oss med å komme til Mars? Et team av forskere har sett på de beste proteinkildene for fremtidige langdistanse romoppdrag. Så langt ser det ut som fisk og skalldyr kan være svaret.
Nåværende romoppdrag avhenger av lagrede rasjoner eller forsyningsoppdrag fra jorden for å gi mat, vann og forsyninger til mannskapet. Men for oppdrag med lengre varighet, som å reise til Mars, vil ikke systemet bare være mulig. Som et resultat utforsker NASA nå hvordan astronauter kan vokse og høste sin egen mat ombord for å supplere deres ferdigpakket rasjon.
Planter er enkle å vokse i verdensrommet , men å finne en proteinkilde er en mye større utfordring. I følge Dr. Luke Roberson og Dr. Tracy Fanara, som jobbet med ny forskning med et team av tverrfaglige forskere, er nøkkelen ikke bare å velge riktig art, men også å skape og opprettholde et miljø der de kan trives.
Den første utfordringen er å erkjenne hvilke systemer som kan være bærekraftige, operere i mikrogravitasjon og gi næringsinnholdet som vil vare rundt et to-årig oppdrag til Mars, forklarer Dr. Roberson, en senior hovedforsker for flyforskning ved NASA. Det er også den ekstra utfordringen å opprettholde genetisk mangfold i et lukket økosystem.
Se også: NASA, Kina og UAE Probes Race to Mars, With February Landings In Sight
Det er her fisk kommer inn. Fisk kan tas ut i rommet som befruktede egg og deretter dyrkes til full størrelse om bord. EN 2020-studien testet virkningen av vibrasjoner på europeisk havabbor og Stone Bass-egg, og etterlignet effekten av en romfartlansering. Teamet fra University of Montpelier og det franske forskningsinstituttet for utnyttelse av havet (Ifremer) fant at eggene var i stand til å tåle de ekstreme forholdene og fremdeles klekkes.
Fisk tilpasser seg også relativt godt til endret tyngdekraft og har en lett kontrollert reproduksjonssyklus. Plantelevende fisk som tilapia kan spise planteskrap fra hydroponiske systemer som ikke er egnet for mennesker. De er også en effektiv proteinkilde, og Roberson mener at de bør vurderes for Lunar Base.
Utfordringen med fisk er at de trenger et stort volum vann, advarer Fanara , som er miljøingeniør og forsker ved Mote Marine Research Laboratory i Florida. De trenger også god vannkvalitet, slik at det også vil være behov for ytterligere filtermater for å opprettholde et balansert økosystem om bord. I følge Roberson jobber NASA med plantesystemer som kan gi planteproteiner mens de renser avløpsvann i hydroponiske systemer.
Forskerne har også sett på potensialet for å bruke akvatiske bløtdyr som snegler eller whelks og til og med spiselige insekter for å hjelpe drivstoff til astronauter på fremtidige oppdrag. Personlig er reker min favoritt, sier Roberson. Imidlertid er det et flott tilfelle for blåskjell og snegler gitt det riktige scenariet.
Blåskjell er effektive filtermatere og snegler er veldig elastiske og proteininnholdet er høyt, forklarer Fanara. Jeg ser mangfold av arter som er avgjørende for økosystembalansen.
For øyeblikket bruker NASA en kombinasjon av gratis tørkede eller pakkede måltider ombord på den internasjonale romstasjonen (ISS) for å hjelpe fôringsmedlemmene, men for lengre oppdrag vil det være alvorlige vekt- og volumbegrensninger. Det er også problemet med astronautenes velvære.
Se også: NASA tar opp for endelig test før første Artemis Moon Mission i 2021
Tenk deg middagen din i syv måneder, under turen til Mars, og start ut som dine vanlige matvalg. Så en måned inn i reisen din ødelegger fersk mat, og du sitter igjen med hermetisk, pakket, frysetørket eller frossen mat de neste seks månedene til Mars, et par dager på Mars og de syv månedene tilbake. Det høres ikke appetittvekkende ut, sier Roberson og tilbyr en underdrivelse.
Alternativet er å finne en måte å tilby fersk mat ombord. Siden 2014 har NASA jobbet med å dyrke planter ombord på ISS som et supplement for å løse dette problemet. Nå kan du kanskje bygge inn et mikrogrønt salatproduksjonssystem hvis du tar med deg nok gjødsel til å dyrke bønner som proteinkilde.
Imidlertid anbefaler næringsretningslinjer for romfart 60 prosent til to tredjedeler av det totale proteinforbruket kommer fra dyr. Det er derfor det er viktig å finne et system for proteinproduksjon som fungerer.
Å ha levende organismer ombord har selvfølgelig andre fordeler utover måltidene.
Det er her ideen om et akvarium i verdensrommet blir morsom, sier Roberson. Mange hjem og bedrifter rundt om i landet har akvarier av den eneste årsaken til atmosfære og psykologiske påvirkninger. Forskning viser at det å se på levende fisk etter bare fem minutter kan redusere angst, samtidig som det øker avslapningen og forbedrer humøret.
Reker kan også være gunstige for å skape et behagelig liv på romfartøyet. De er veldig karismatiske og vil forbedre astronautens opplevelse, sier Fanara og hjelper til med å gi astronautene en følelse av jorden.
Å være sittende fast i et romfartøy i 16-18 måneder, mennesker trenger interaksjon, er Roberson enig. Vi ser dette på ISS når astronautene kommer for å besøke plantene og sjekke dem. Det gir dem en følelse av hjem. Akvarier vil ha større innvirkning på menneskets psykologiske balanse.
Det neste trinnet for teamet er å utforme en studie for å se om det er mulig å skape et balansert og bærekraftig økosystem under de samme forhold som du forventer ombord på et romfartøy. Hvis vi oppnår dette, vil den produserte teknologien være et utrolig skritt for romfart, men også banebrytende for akvaponiske systemer, sier Fanara.
For meg er den mest spennende delen av dette arbeidet at det er et første skritt for å designe et akvaponicsystem som kan brukes til å forbedre vannkvaliteten, samt gi en bærekraftig matkilde, sier Fanara. Som miljøingeniør er dette et drømmeprosjekt for å kombinere design med biologi, hydrologi, fysikk og kjemi for å gjøre noe ingen noensinne har gjort.
