Astronautas regresan a la Tierra desde la Estación Espacial
Fins i tot quan els éssers humans viatgen més enllà de la Terra i s'aventuren a Mart i més enllà, les realitats inconvenients de la biologia humana ens acompanyaran. Els futurs pioners seguiran pilotant el mateix vaixell imperfecte i imperfecte que els humans han pilotat durant milers d'anys: el cos humà. I a menys que descobrim una manera de fer funcionar el cervell i el cor amb piles, els humans sempre hauran de menjar i beure, fer caca i fer pipí.
Afortunadament, els investigadors han estat treballant amb èxit intentant identificar com adaptar-se a les molèsties dels requisits biològics dels humans, tot mantenint el vol espacial el més eficient possible. Per això, els astrobiòlegs de la Penn State University han desenvolupat un mètode per tractar els residus humans amb bacteris per produir un producte comestible.
"És una mica estrany, però el concepte seria una mica com Marmite o Vegemite, on es menja una manca de" boig microbiana ", va dir Christopher House, Ph.D., professor de geociències i coautor del article, en un comunicat. Ell i els seus coautors van publicar les seves conclusions en el número de novembre del 2017 Ciències de la vida a la investigació espacial.
Un dels principals reptes durant les missions espacials, especialment els viatges més llargs a Mart i més enllà, farà que els astronautes s’aprovin amb l’aliment suficient sense que s’enfilin tot el vaixell amb caixes de menjar i gerres d’aigua. Fins i tot els sistemes de cultiu d'hortalisses ocuparan molt d'espai, energia i aigua. I una vegada que els astronautes van menjar i beure els seus subministraments, hauran de guardar els seus residus.
Per això House, juntament amb Lisa Steinberg, Ph.D. i Rachel Kronyak, al Penn State Astrobiology Research Center, van elaborar un sistema que soluciona aquests dos problemes alhora utilitzant dues etapes del tractament de residus bacterians per produir Goo nutritiu que té una gran quantitat de proteïnes i greixos. Els investigadors diuen que aquesta substància podria ser consumida directament pels astronautes o alimentada a un altre organisme, com els peixos, que després menjarien.
"Vam preveure i vam provar el concepte de tractar simultàniament els residus dels astronautes amb microbis mentre es produïa una biomassa comestible, directa o indirectament, segons els problemes de seguretat", va dir House.
Per obtenir aquest efecte microbiano, els investigadors van realitzar primer una barreja d’aigua residual artificial que s’utilitza habitualment en experiments de tractament d’aigua a través d’un dispositiu de digestió anaeròbia. Aquest equip conté bacteris que descomponen els residus sense oxigen present, igual que un humà que digereix els aliments.
"La digestió anaeròbia és una cosa que fem servir sovint a la Terra per tractar els residus", va explicar House. "És una manera eficaç de tractar i reciclar en massa. La novetat del nostre treball era treure els nutrients d'aquest corrent i posar-los intencionadament en un reactor microbià per cultivar aliments."
Els investigadors van trobar que el metà produït durant la digestió anaeròbia es podia utilitzar per créixer Methylococcus capsulatus, un bacteri que s'alimenta de metà i té concentracions desitjables de greix i proteïna, el 36 per cent i el 52 per cent, respectivament. Mantenint el pH de la barreja molt alt, diuen que els bacteris patògens, com E. coli, no seria capaç de sobreviure.
Tot i que els investigadors realment no han posat la caca humana i fer pipí al dispositiu per produir el goo de nutrients, diuen que aquest experiment demostra el seu concepte. A més, totes les peces ja estan disponibles comercialment.
"Cada component és bastant robust i ràpid i descompon els residus ràpidament", va dir House a la declaració. "Per això, això podria tenir potencial per al futur vol espacial. És més ràpid que el cultiu de tomàquets o patates ".
Resum: Les futures missions espacials tripulades futures requeriran un reciclatge efectiu de l’aigua i dels nutrients com a part d’un sistema de suport a la vida. El tractament biològic dels residus és menys intensiu que els mètodes de tractament fisicoquímic, però s'ha evitat en gran mesura el tractament anaeròbia de residus metanogènics a causa de la disminució de les taxes de tractament i de seguretat en la producció de metà. No obstant això, el metà es genera durant la regeneració de l'atmosfera a la ISS. Aquí proposem el tractament de residus mitjançant digestió anaeròbia seguit d’un creixement metanotròfic de Methylococcus capsulatus per produir una biomassa rica en proteïnes i lípids que es pugui consumir directament o que s’utilitzi per produir altres fonts d’aliments d’alta proteïna, com ara el peix. Per aconseguir un tractament més ràpid dels residus metanogènics, vam construir i provar un reactor anaeròbia de film fix, fluït per tractar les aigües residuals. Durant el funcionament en estat estacionari, el reactor va obtenir una taxa d’eliminació de la demanda d’oxigen químic del 97% (COD) amb una taxa de càrrega orgànica de 1740 g d ^ -1 m ^ −3 i un temps de retenció hidràulica de 12,25 d. El reactor també es va provar en tres ocasions per l'alimentació ca. 500 g de DQO en menys de 12 h, representant 50x la taxa d’alimentació diària, amb taxes d’eliminació de DQO que oscil·len entre el 56 i el 70%, demostrant la capacitat del reactor per respondre a esdeveniments de sobreproducció. Mentre investiguem l’emmagatzematge de l’efluent del reactor tractat a un pH de 12, hem aïllat una soca de Halomonas desiderata capaç de degradar l'acetat en condicions d'alta pH. Posteriorment, vam provar el contingut nutricional de l’alcalifil Halomonas desiderata tensió, així com el termòfil Thermus aquaticus, com a fonts suplementàries de proteïnes i lípids que creixen en condicions que eviten els patògens. El M. capsulatus la biomassa consistia en 52% de proteïnes i 36% de lípids, la H. desiderata la biomassa consistia en un 15% de proteïnes i un 7% de lípids, i la biomassa * Thermus aquaticus consistia en un 61% de proteïnes i un 16% en lípids. Aquest treball demostra la viabilitat d’un ràpid tractament de residus en un disseny compacte de reactors i proposa el reciclatge de nutrients de nou en productes alimentaris a través d’un creixement microbià heteròtrof (inclòs metanotròfic, acetotròfic i termòfil).
El futur de la sustentació no és realment el menjar, diu futurista
Transformar aigua residual i caca humana en aliments són algunes de les possibles solucions per fer front a un futur distòpic. Però l'empresari i futurista Naveen Jain explica als humans invertits que un dia podrien utilitzar la radiació per proporcionar-nos els nutrients necessaris per sobreviure, sense necessitat de mastegar.
Consells per dormir: aquí hi ha els millors aliments per menjar per la nit de bona nit
El somni juga un paper important en la nostra salut i benestar generals, juntament amb la dieta, la gestió de l'estrès i l'exercici. No dormir per un temps suficient o amb una qualitat de son deficient s'associa amb un augment de la ingesta d'aliments, una dieta menys saludable i un augment de pes. Aquí teniu els aliments que haureu de menjar per dormir.
'Planet Unknown' imagina un futur on els robots són els únics astronautes
A 'Planet Unknown', veiem un futur en el qual els robots són els únics astronautes, que ens porten a un possible món de substitució allunyat d’una Terra lligada als recursos.