Ellátás

Szilárd és folyékony emberi ürülékből készül majd az űrhajósok kajája

A kevésbé finnyás űrhajósoknak a távolabbi jövőben a hosszú űrutazásokon sem kell aggódniuk: lesz mit enniük.

2018.02.24 13:35ma.hu
hirdetés

Legalábbis abban az esetben, ha sikerrel járnak a Pennsylvaniai Állami Egyetem kísérletei, ahol mikrobiológiai bioreaktorok sorozatával próbálnak meg szilárd és folyékony emberi ürülékből élelmet előállítani, miközben minimalizálni igyekeznek a kórokozók szaporodását. A kutatás vezetője elmondta, hogy a biztonsági aggályokat szem előtt tartva próbálják az űrhajósok ürülékét mikroorganizmusokkal közvetlenül vagy közvetve táplálékként fogyasztható anyagokká alakítani. Elismeri, hogy az ötlet meglehetősen szokatlan, a keletkező anyagot azonban párhuzamba állítja azokkal a mikrobiológiai úton termelt, egyes országokban kenyérre kenve fogyasztott masszákhoz, amelyeket a sörgyártás melléktermékéből állítanak elő - írja az Űrvilág.hu.

A kutatás célja, hogy hozzájáruljanak a Marsra és azon túlra indítandó, hónapokig vagy évekig tartó űrutazások problémáinak megoldásához. Ha az űrhajósok élelmezését kizárólag a Földről magukkal vitt ételekkel oldanák meg, akkor az ételek jelentős helyet foglalnak el, emellett tömegük megnöveli a szükséges üzemanyag mennyiségét. Kísérleteznek tápfolyadékokon történő (hidroponikus) növénytermesztéssel is, az ezekhez szükséges energia és víz biztosítása ugyancsak értékes helyet foglal el.

A pennsylvaniai tudósok elképzelésük működőképességét olyan mesterségesen előállított szilárd és folyékony ürülékekkel ellenőrizték, amilyeneket a hulladékkezelési módszerek ellenőrzésére használnak. Kísérleteikhez 120 cm hosszú, 10 cm átmérőjű, henger alakú rendszert építettek, amelyben megfelelően kiválogatott mikroorganizmusok lépnek érintkezésbe az ürülékkel. A mikrobák ugyanolyan anaerob emésztéssel bontják le az ürüléket, mint ahogyan az emberi szervezetben működő mikroorganizmusok megemésztik az ételt.

A kísérleti berendezés továbbfejlesztésével az ürülékben lévő szén és nitrogén 85%-a lenne kinyerhető és fehérjékké alakítható anélkül, hogy hidroponikus tenyésztőrendszerre vagy mesterséges megvilágításra lenne szükség, ami óriási távlatokat nyit a távoli világűrbe indítandó űrutazások számára – vélik a kutatók.

A kutatók megállapították, hogy az emberi ürülék anaerob emésztése során könnyen előállítható metán, amely viszont a következő lépésben egy másik, Methylococcus capsulatus nevű mikroba előállítására használható, amelyet állati táplálékként már ma is használnak. Arra a következtetésre jutottak, hogy egy ilyen baktériumtenyészet a hosszú időtartamú űrrepülések során felhasználható lenne magas tápértékű anyagok előállítására. A Life Sciences in Space Research című folyóiratban arról számoltak be, hogy az általuk tenyésztett M. Capsulatus 52% fehérjét és 36% zsírt tartalmazott, vagyis alkalmas az űrhajósok élelmezésére.

A zárt, nedves környezetben működő baktériumtenyészetek esetében fennáll a különböző kórokozók elszaporodásának veszélye, ezért a kutatók megvizsgálták a baktériumok szaporodását lúgos és magas hőmérsékletű környezetben. A rendszer pH-ját 11-ig növelték, és meglepve tapasztalták, hogy az egyik baktériumtörzs (Halomonas desiderata) ebben a környezetben is jól fejlődött, a baktérium 15% fehérjét és 7% zsírt tartalmazott. A legtöbb kórokozót már elpusztító, 70 °C-os hőmérsékleten 61% fehérjét és 16% zsírt tartalmazó Thermus aquaticus baktériumot tenyésztettek.

A kísérletek során 13 óra alatt a szilárd anyagok 49–59%-át tudták felhasználni, ami sokkal gyorsabb a szennyvízkezelésben alkalmazott módszereknél, ahol ugyanez több napig tart. Egyelőre azonban a rendszer egyes alkotóelemeit csak önállóan vizsgálták, teljes rendszerré összeépítve még nem, így rendszerük még nem áll készen a tényleves bevetésre.

Jelenleg a Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetén az űrhajósok a felhasznált víz egy részét vizeletből nyerik, azonban a módszer energiafelhasználása jelentős. A szilárd ürülék hasznosítása még nagyobb problémát jelent, ezért azt egyelőre a teherűrhajókba pakolt egyéb hulladékkal együtt a Föld légkörében megsemmisítik.

A Pennsylvaniai Állami Egyetemen folyó kutatást a NASA finanszírozta, de a NASA Asztrobiológiai Intézeten keresztül a Penn State Asztrobiológiai Kutatóközpont is hozzájárult.

Figyelem! A cikkhez hozzáfűzött hozzászólások nem a ma.hu network nézeteit tükrözik. A szerkesztőség mindössze a hírek publikációjával foglalkozik, a kommenteket nem tudja befolyásolni - azok az olvasók személyes véleményét tartalmazzák.

Kérjük, kulturáltan, mások személyiségi jogainak és jó hírnevének tiszteletben tartásával kommenteljenek!

Amennyiben a Könyjelző eszköztárába szeretné felvenni az oldalt, akkor a hozzáadásnál a Könyvjelző eszköztár mappát válassza ki. A Könyvjelző eszköztárat a Nézet / Eszköztárak / Könyvjelző eszköztár menüpontban kapcsolhatja be.