BOSTON - 5. února: Potápěč plave vzhůru nohama ve velké nádrži, která je vidět z jeho ploutví, zatímco ryby plave kolem jedné z expozic New England Aquarium v Bostonu.David L. Ryan / The Boston Globe via Getty Images stimulační balíček 2020 pro rodiny
Mohlo by nám akvárium pomoci dostat se na Mars? Tým vědců hledal nejlepší zdroje bílkovin pro budoucí vesmírné mise na dlouhé vzdálenosti. Zatím to vypadá, že odpovědí mohou být ryby a korýši.
Aktuální vesmírné mise závisí na skladovaných dávkách nebo doplňovacích misích ze Země, aby posádce poskytly jídlo, vodu a zásoby. U misí s delší dobou trvání, jako je cestování na Mars, však tento systém nebude proveditelný. Výsledkem je, že NASA nyní zkoumá, jak by mohli astronauti pěstovat a sklízet své vlastní jídlo na palubě, aby doplnili své předem zabalené dávky.
Rostliny jsou dost snadné růst ve vesmíru , ale najít zdroj bílkovin je mnohem větší výzva. Podle Dr. Luke Robersona a Dr. Tracy Fanary, kteří pracovali na nový výzkum s týmem multidisciplinárních vědců je klíčové nejen při výběru správného druhu, ale také při vytváření a udržování prostředí, ve kterém mohou prosperovat.
První výzvou je rozpoznat, které systémy mohou být udržitelné, fungující v mikrogravitaci a poskytovat obsah živin, který vydrží kolem dvouleté mise na Mars, vysvětluje Dr. Roberson, hlavní hlavní vyšetřovatel pro letový výzkum v NASA. Další výzvou je zachování genetické rozmanitosti v uzavřeném ekosystému.
Viz také: Sondy NASA, Číny a SAE závodí na Mars a únorové přistání jsou na dohled
To je místo, kde ryby přicházejí. Ryby mohou být vzaty do vesmíru jako oplodněná vajíčka a poté vypěstovány v plné velikosti na palubě. A Studie 2020 testoval dopad vibrací na evropského mořského vlka a vajíčka Stone Bass, napodobující účinek vypuštění vesmírného letu. Tým z University of Montpelier a Francouzského výzkumného ústavu pro vykořisťování moře (Ifremer) zjistili, že vejce odolávají extrémním podmínkám a stále se líhnou.
Ryby se také relativně dobře přizpůsobují změněné gravitaci a mají snadno řízený reprodukční cyklus. Bylinožravé ryby, jako je tilapie, mohou jíst zbytky rostlin z hydroponických systémů, které nejsou vhodné pro člověka. Jsou také účinným zdrojem bílkovin a Roberson věří, že by s nimi mělo být uvažováno pro Lunární základnu.
Výzvou pro ryby je, že potřebují velké množství vody, varuje Fanara , který je technikem v oblasti životního prostředí a vědeckým pracovníkem ve výzkumné laboratoři Mote Marine na Floridě. Potřebují také dobrou kvalitu vody, takže by byly zapotřebí další druhy napáječe filtrů, které by pomohly udržet vyvážený ekosystém na palubě. Podle Robersona NASA pracuje na rostlinných systémech, které mohou poskytovat rostlinné proteiny a zároveň čistit odpadní vodu v hydroponických systémech.
Vědci také prozkoumali možnosti využití vodních měkkýšů, jako jsou hlemýždi nebo surmovky, a dokonce i jedlého hmyzu, které by pomohly podpořit astronauty při budoucích misích. Osobně jsou moje oblíbené krevety, říká Roberson. Existuje však skvělý případ pro slávky a šneky, kteří mají správný scénář.
Mušle jsou účinnými krmítky filtrů a hlemýždi jsou velmi odolní a jejich obsah bílkovin je vysoký, vysvětluje Fanara. Považuji rozmanitost druhů za zásadní pro rovnováhu ekosystémů.
V tuto chvíli NASA používá kombinaci bezplatných sušených nebo balených jídel na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS), aby pomohla členům posádky nakrmit, ale pro delší mise bude existovat vážné omezení hmotnosti a objemu. Je tu také otázka pohody astronautů.
Viz také: NASA se připravuje na závěrečný test před první misí Artemis Moon v roce 2021
Představte si svou večeři po dobu sedmi měsíců, během cesty na Mars, počínaje vaším obvyklým výběrem jídla. Pak jeden měsíc na vaší cestě se čerstvé jídlo zkazí a vy vám zůstane konzervovaný, zabalený, lyofilizovaný nebo zmrazený pokrm na příštích šest měsíců na Mars, pár dní na Marsu a sedm měsíců zpět. To nezní chutně, říká Roberson a nabízí podhodnocení.
Alternativou je najít způsob, jak zajistit čerstvé jídlo na palubě. Od roku 2014 NASA pracuje na pěstování rostlin na palubě ISS jako doplněk k řešení tohoto problému. Nyní byste mohli být schopni vybudovat systém produkce zeleného salátu, pokud si vezmete s sebou dostatek hnojiva na pěstování fazolí jako zdroje bílkovin.
Pokyny pro výživu kosmických letů však doporučují 60 procent až dvě třetiny celkové spotřeby bílkovin ze zvířat. Proto je nezbytné najít fungující systém produkce bílkovin.
Mít na palubě živé organismy má samozřejmě kromě jídla i další výhody.
To je místo, kde se myšlenka akvária ve vesmíru stává zábavnou, říká Roberson. Mnoho domů a podniků po celé zemi má akvária pouze z důvodu atmosféry a psychologických dopadů. Výzkum ukazuje, že sledování živých ryb pro jen pět minut může snížit úzkost a zároveň zvýšit relaxaci a zlepšit náladu.
Krevety by také mohly být prospěšné pro vytvoření pohodlného života na kosmické lodi. Jsou velmi charismatičtí a zlepšili by zkušenost astronautů, říká Fanara, což pomáhá dát astronautům pocit Země.
Roberson souhlasí s tím, že lidé uvízli v kosmické lodi po dobu 16–18 měsíců, a proto potřebují interakci. Vidíme to na ISS, když astronauti přijdou navštívit rostliny a zkontrolovat je. Poskytuje jim pocit domova. Akvária by měla větší dopad na psychologickou rovnováhu člověka.
Dalším krokem týmu je návrh studie, která by zjistila, zda je možné vytvořit vyvážený a udržitelný ekosystém za stejných podmínek, jaké byste očekávali na palubě kosmické lodi. Pokud toho dosáhneme, vyrobená technologie bude neuvěřitelným krokem pro cestování vesmírem, ale také průkopnická pro systémy pozemské aquaponie, říká Fanara.
Pro mě je nejzajímavější částí této práce to, že jde o první krok k návrhu aquaponického systému, který lze použít ke zvýšení kvality vody a zajištění udržitelného zdroje potravy, říká Fanara. Jako inženýr v oblasti životního prostředí jde o projekt snů kombinující design s biologií, hydrologií, fyzikou a chemií, aby udělal něco, co ještě nikdo neudělal.
