这项实验用海藻为宇航员提供食物和氧气

作者:晴空飞燕/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2019-05-16

以海藻为动力的生命支持系统,能将宇航员的呼吸以及阳光转化成氧气和食物。 

除了我们吃的食物和呼吸的空气之外,很少有东西能让我们更多地关注地球。现今,在科技和工程学领域,人们具有登上月球的意志力,也能做出更伟大的事情。但是,当地球渐渐在我们身后隐去,我们再也无法得到其他人的援助时,会发生什么呢? 

在没有天然能量供应的情况下,我们需要一个闭环的生命支持系统,为我们提供可再生能源、氧气和水。或者,至少需要有某种东西提供能够让一群宇航员保证最少工作时长的能源。 

为宇航员提供生命支持是NASA面临的一个日益严峻的挑战。现在,在国际空间站生活的宇航员们正在试用一个以海藻为动力的生命支持系统。 

这个以海藻为动力的支持系统叫做光生物反应器,由德国制造,这周才刚刚进入试验阶段。这意味着一切都已经上了轨道,宇航员的呼吸以及阳光都有可能被转化成氧气和食物。 

实验将持续进行六个月,提供可供呼吸的空气和循环使用的空气作为备用。这一系统被命名为高级闭环系统。 

“随着的新鲜空气和循环空气混合法的首次展示,我们已经在生命支持系统的未来研发上占据了领先地位,”勘探和项目负责人Oliver Angerer在德国航空航天中心发布的一份声明中表示。

“当然,这一系统的使用非常有趣,它主要用于行星基站和长期任务中。但如果今天我们所做的基础工作不牢固,将来就不能在需要时使用这些技术。”

这项实验用海藻为宇航员提供食物和氧气

光生物反应器仍然太小,不能给宇宙飞船上所有的工作人员提供氧气(该设备只有两米宽,一米高),但这一设备的发明让宇航员觉得颇具前景。

高级闭环系统把一些二氧化碳从船舱中吸出并从中提取甲烷和水,然后水会通过系统反馈进入电解过程,而电解过程会产生氧气。 

同时,光生物反应器也通过和一些二氧化碳的混合,在高级闭环系统输出能源的同时产生氧气。 

研究人员希望,有一天,这种混合动力系统将在太空中提供持续的可供呼吸的空气,甚至提供食物。事实上,研究人员预计,这一系统能够提供宇航员现在所需食物的大约30%,当然,这种食物供给的方式建立在宇航员足够勇敢,敢于吃下某种高蛋白可食用生物质的前提下。 

这种装置中的无名英雄是位于光生物反应器内的微藻小球藻(Chlorella vulgaris),这种光合微生物具有极厚的细胞壁,细胞壁具有力学和化学方面的保护作用。因此,这种微生物具有极强的弹性。

反应器中的小型水生生物利用光合作用原理生产氧气,需要的仅仅是光和一些营养液而已。”德国航空航天中心在声明解释说。

“绿色淡水藻类的另一个优势在于它适合作为食物。新兴生物质的进一步加工并未在目前的实验中得到检验,但这在原则上是可行的。”

因此,虽然空间站内工作的宇航员目前不得不因为供能问题减少工作量,但这一生物反应器是一个满希望的起点,我们迫不及待想看看未来六个月后的实验结果会带来什么。


蝌蚪五线谱编译自sciencealert,译者 晴空飞燕,转载须授权

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