Da die Langstrecken-Raumfahrt immer wahrscheinlicher wird, versuchen Wissenschaftler, kreative Wege zu finden, wie Astronauten an Bord eines Raumfahrzeugs auf einer Reise zu einem Planeten wie dem Mars überleben können.
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“ Atomökonomie ”ist das Hauptanliegen einer solchen Reise und jeder Gegenstand, den die Besatzung mitnimmt, sollte mehrfach verwendet werden, einschließlich ihres Urins.
"Wenn Astronauten mehrjährige Reisen unternehmen wollen, müssen wir einen Weg finden, alles, was sie mitbringen, wiederzuverwenden und zu recyceln", sagte der führende Forscher der Clemson University, Mark A. Blenner, Ph.D.
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Aus Schweiß, Urin und anderen Flüssigkeiten Plastikwerkzeuge machen
Blenner und sein Team finden kreative Wege, um menschlichen Abfall zu recyceln. Dies bedeutet, Moleküle aus Schweiß, Urin und anderen Flüssigkeiten in Kunststoffwerkzeuge und -teile umzuwandeln, die in die Betriebssysteme des Raumfahrzeugs integriert werden können.
Dies ist ein bahnbrechendes Konzept, da ein Überschuss an Werkzeugen und Vorräten in den Weltraum das Fahrzeug erheblich belasten und wertvollen Treibstoff verbrennen könnte, der zum Austreiben aus der Erdatmosphäre benötigt wird.
Derzeit trinken NASA-Astronauten an Bord der ISS Internationale Raumstation recycelten Urin, um das Trinkwasserproblem zu lindern, aber Blenner möchte dies weiter vorantreiben.
"Ein biologisches System, das Astronauten aus einem Ruhezustand erwecken können, um zu produzieren, was sie brauchen, wenn sie es brauchen, ist die Motivation für unser Projekt", sagt er.
Verwendung der Hefe Yarrowia lipolytica
Das System, das Blenner verwenden möchte, enthält die Hefe. Yarrowia lipolytica . Die Stämme dieses einzigartigen Organismus benötigen sowohl Stickstoff als auch Kohlenstoff, um sich zu entwickeln. Glücklicherweise enthält Urin genug Stickstoff, um den wachsenden Bedarf der Hefe zu decken. In Bezug auf Kohlenstoff, der aus dem ausgeatmeten Atem des Astronauten oder der Marsatmosphäre gewonnen werden kann. Bringen Sie diese Komponenten zusammenin eine einnehmbare Form sind Algen, die von den Forschern zur Verfügung gestellt werden.
Yarrowia lipolytica Stämme haben einen doppelten Verwendungszweck, man produziert Omega-3-Fettsäuren, von denen wir wissen, dass sie die Gesundheit von Auge, Herz und Gehirn dringend unterstützen. Etwas, das Astronauten während einer Reise in Scharen benötigen, kann den Menschen massiv belastenKörper.
Ein anderer Stamm kann Monomere erzeugen, aus denen dann Polyesterpolymere hergestellt werden können. Diese Polymere können dann in einen integrierten 3D-Drucker gegeben werden, um Kunststoffteile für das Schiff herzustellen.
Im Moment haben die Forscher kleine Mengen von Hefe-Polyester und Nährstoffen hergestellt, aber die neuen Informationen, die sie aus diesen Experimenten erhalten, kommen auch der Landwirtschaft und der menschlichen Ernährung auf der Erde zugute. Fische, die in Betrieben gezüchtet werden, die Omega-3-Präparate benötigen, könnten diesjetzt erhalte sie von Blenners Stämmen.
Zusätzlich entdeckt das Clemson-Team die Besonderheit von Y. Lipolytica und seine alternativen Verwendungszwecke jenseits der Hefekollegen, die normalerweise für die Bierherstellung verwendet werden. Obwohl Wissenschaftler dies mögen Anne A. Madden Ph.D. . An der North Carolina State University wird Bier aus Papierwespenhefe hergestellt. Es scheint, dass die Möglichkeiten mit einem so kleinen Organismus endlos sind.
Obwohl die Realität der von Urin produzierten Werkzeuge etwas weit entfernt ist, hat Blenner das Gefühl, dass wir immer noch viel über die Kraft des Lebens auf unserem eigenen Planeten lernen.
"Jeder neue Organismus hat eine gewisse Eigenart, auf die man sich konzentrieren und die man besser verstehen muss", sagte er.
Weitere Informationen zu diesen Innovationen finden Sie im folgenden Video.
Quellen : Eureka-Warnung , Protein Engineering