作者:杜珊妮 来源:中国科学报 发布时间:2024/10/9 15:42:40
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宇航员有一天可能会吃掉小行星

 

未来的宇航员有可能食用一种营养均衡的饮食,这种饮食是一种类似奶昔或酸奶的食品,由在粉碎小行星上培育的细菌所制成。

随着人类对太空探索的不断深入,如何在太空中制造可供人类食用的食物是一项关键挑战。

目前,国际空间站上的太空蔬菜生产系统取得了重大进展。例如,绰号名为“Veggie”的微重力农场系统已经成功种植了包括生菜、大白菜等多种可食用绿叶蔬菜。尽管如此,大多数在太空中消耗的食物仍运送自地球。对于飞行距离更遥远、持续时间更长的太空任务来说,依赖地球运送食物的方式将变得不可行。

因此,加拿大安大略省韦仕敦大学的Joshua Pearce及其同事决定研究利用细菌,将小行星中的含碳化合物转化为可食用的食物。

他们尚未在真实的小行星上进行这一过程,但是Pearce和他的团队已经使用细菌对剩余军用口粮进行了类似实验。为此,他们在缺氧环境下加热塑料,这一过程被称为热解,然后将其喂给以碳为食的细菌混合物。

“当你查看我们已知细菌可以吃的热解分解产物,以及小行星中的成分时,它们实际上匹配的相当合理。”Pearce说,“所以我认为这实际上可行。”

Pearce表示,细菌的最终产物看起来“有点像焦糖奶昔”,而且团队还尝试将这种物质脱水,以制成类似酸奶或甚至粉末的食物。虽然听起来不太令人垂涎,但是Pearce表示这些细菌非常适合人类需求。

“我们进行了营养分析,结果发现它几乎是一种完美的食物。”他说,“结果表明,我们使用的细菌联合体,或多或少,含有三分之一的蛋白质、碳水化合物和脂肪。”

“这个构想的确有潜力,但仍然是非常未来主义和探索性的。”荷兰阿姆斯特丹自由大学的Annemiek Waajen说,“考虑这些问题是好的,但就技术角度而言,要使用这些方法仍需进行相当多的开发。”

Waajen指出,这一过程成功的关键取决于小行星中有多少碳化合物适合作为细菌的食物。她表示,根据地球上的陨石成分,这一数量可能位于团队计算范围的中间位置。Pearce说,如果这一构想是可行的,那么一颗直径500米、类似NASA在2020年访问的贝努小行星,一年可能足够养活600到17000名宇航员。具体的数量取决于细菌消化小行星碳化合物的效率。

Pearce表示,要使这一小行星食品项目完全运作,需要在太空中建造一台“工业级超级机器”。但研究人员希望明年能开始小规模测试这一想法,首先从煤炭着手,然后再转向坠落地球的陨石,目前他们正在为此制定研究提案。

“这个项目非常昂贵,而且我们必须破坏这些陨石,所以在我们提出这些提议时,那些收集石头的人并不高兴。”Pearce说。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1017/S1473550424000119

 
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