นักบินอวกาศสามารถพึ่งพาสาหร่ายในฐานะพันธมิตรช่วยเหลือชีวิตที่สมบูรณ์แบบ

เมื่อวางแผนสำหรับภารกิจที่มีลูกเรือเป็นเวลานานสิ่งสำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือการทำให้แน่ใจว่าลูกเรือมีของที่จำเป็นเพียงพอที่จะใช้งานได้ นี่ไม่ใช่เรื่องง่าย งาน, เนื่องจากยานอวกาศ crewed จะเป็นทั้งโลกของลูกเรือเป็นเวลาหลายเดือน นั่นหมายความว่าจะต้องมีอาหารน้ำและออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอ

จากการสอบสวนใหม่ที่ดำเนินการบนสถานีอวกาศนานาชาติทางออกที่เป็นไปได้อาจอยู่กับระบบช่วยชีวิตแบบไฮบริด (LSS) ในระบบดังกล่าวซึ่งสามารถนำไปใช้กับยานอวกาศและสถานีอวกาศในอนาคตอันใกล้นี้สาหร่ายขนาดเล็กจะถูกใช้เพื่อทำความสะอาดอากาศและน้ำและอาจเป็นไปได้ที่จะผลิตอาหารสำหรับลูกเรือ

นักวิจัยที่สถาบันระบบอวกาศของมหาวิทยาลัยสตุ๊ตการ์ทเริ่มทำการวิจัยการใช้งานอวกาศที่เป็นไปได้สำหรับสาหร่ายขนาดเล็กในปี 2551 โดยในปี 2014 ร่วมกับศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน (DLR) และ บริษัท การบินเอกชนของ Airbus พวกเขาเริ่มพัฒนา ใช้สาหร่าย คลอเรลล่า ขิง เป็นองค์ประกอบทางชีวภาพ

นี้ สาหร่าย มีประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงสูงกว่าพืชที่สลับซับซ้อนถึงสิบเท่า เมื่อใช้งานในอวกาศเป็นส่วนหนึ่งของ LSS สาหร่ายขนาดเล็กเหล่านี้สามารถกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์เข้มข้นออกจากบรรยากาศในห้องโดยสารและผลิตออกซิเจนผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและอาจผลิตอาหารให้กับนักบินอวกาศ ดังที่ Gisela Detrell (หนึ่งในผู้สอบสวนร่วม) อธิบายไว้ในการแถลงข่าวของนาซ่า:

“ การใช้ระบบชีวภาพโดยทั่วไปได้รับความสำคัญสำหรับภารกิจเมื่อระยะเวลาและระยะทางจากโลกเพิ่มขึ้น เพื่อลดการพึ่งพาทรัพยากรเพิ่มเติมจากโลกต่อไปควรใช้ทรัพยากรมากเท่าที่เป็นไปได้บนเรือ

ในขณะที่ความยืดหยุ่นของสาหร่ายต่อสภาพพื้นที่ได้รับการพิสูจน์อย่างกว้างขวางด้วยการเพาะเลี้ยงเซลล์ขนาดเล็กที่ปลูกบนโลกการตรวจสอบนี้จะเป็นการทดสอบจริงครั้งแรกในอวกาศ เมื่อต้องการทำสิ่งนี้นักบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติจะเปิดฮาร์ดแวร์ของระบบและปล่อยให้สาหร่ายเติบโตเป็นเวลา 180 วัน

สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิจัยบนสถานีอวกาศนานาชาติมีเวลาเพียงพอในการประเมินว่า Photobioreactor ทำงานในอวกาศได้อย่างไรโดยเฉพาะอย่างยิ่งว่าสาหร่ายจะเติบโตและดำเนินการกับคาร์บอนไดออกไซด์ได้ดีเพียงใด ในขณะเดียวกันนักวิจัยจะวิเคราะห์ตัวอย่างที่ปลูกบนโลกเพื่อทำการเปรียบเทียบเพื่อให้สามารถวัดผลกระทบของแรงโน้มถ่วงและการแผ่รังสีในอวกาศที่มีต่อสาหร่ายขนาดเล็ก

ทีมของมหาวิทยาลัยสตุตการ์ตมีความมั่นใจใน Photobioreactor ของพวกเขาขอบคุณส่วนใหญ่จากความจริงที่ว่ามันอาศัยหนึ่งในสาหร่ายที่มีการศึกษาและโดดเด่นที่สุดในโลก นอกเหนือจากการใช้งานสำหรับการบำบัดน้ำเสียและเชื้อเพลิงชีวภาพ คลอเรลล่า ยังใช้ในอาหารสัตว์การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเป็นปุ๋ยชีวภาพ

เหตุใดทีมวิทยาศาสตร์และนาซ่าจึงมองว่ามันเป็นแหล่งอาหารที่มีศักยภาพสำหรับมนุษย์อวกาศ ในฐานะที่เป็น Harald Helisch นักเทคโนโลยีชีวภาพที่ Institute of Space Systems และผู้ร่วมวิจัยใน โครงการ,กล่าวว่า:

“คลอเรลล่า สิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่เป็นอาหารเสริมทั่วไปและสามารถนำไปสู่อาหารที่สมดุลด้วยโปรตีนสูงกรดไขมันไม่อิ่มตัวและวิตามินต่าง ๆ รวมทั้ง B12 …ถ้าคุณชอบซูชิคุณจะรักมัน”

ในแง่นี้ Photobioreactor สามารถทำหน้าที่เป็นผู้ผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ในแบบเดียวกับที่ผู้คนเติมสาหร่ายทะเลแห้งลงในอาหารเพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ คลอเรลล่า สามารถเพิ่มลงไปในมื้ออาหารของนักบินอวกาศเพื่อเสริมสร้างพวกเขา ในขณะเดียวกันวัฒนธรรมการเติบโตของสาหร่ายจะกรองน้ำและอากาศของเรือเพื่อช่วยรักษาลูกเรือ

เหนือสิ่งอื่นใดเป้าหมายระยะยาวของการวิจัยนี้คือการอำนวยความสะดวกในภารกิจอวกาศในระยะยาว ไม่ว่าจะเป็นภารกิจ crewed สู่พื้นผิวดวงจันทร์ภารกิจ crewed สู่ดาวอังคารหรือไปยังสถานที่ห่างไกลอื่น ๆ ในระบบสุริยะความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกี่ยวข้องกับการค้นหาวิธีการลดมวลรวมของระบบอวกาศ (เพื่อลดต้นทุน) และพึ่งพา resupply ภารกิจ โยฮันเนสมาร์ตินซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ร่วมสอบสวนกล่าวไว้ดังนี้:

“ เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้พื้นที่ที่จะโฟกัสในอนาคตนั้นรวมถึงการประมวลผลแบบดาวน์สตรีมของสาหร่ายลงไปในอาหารที่กินได้และขยายระบบเพื่อให้ออกซิเจนแก่นักบินอวกาศหนึ่งคน เราจะทำการเชื่อมต่อกับระบบย่อยอื่น ๆ ของ LSS เช่นระบบบำบัดน้ำเสียและถ่ายโอนและดัดแปลงเทคโนโลยีให้เป็นระบบที่มีแรงโน้มถ่วงเช่นฐานดวงจันทร์”

มองไปในอนาคตเป็นที่ชัดเจนว่าทางออกสำหรับการใช้ชีวิตนอกโลกมีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องกับทั้งระบบกลไกและชีวภาพ ด้วยการผสานสารอินทรีย์และสารสังเคราะห์เข้าด้วยกันเราจึงมีโอกาสที่ดีกว่าในการสร้างระบบที่สามารถรับประกันความยั่งยืนและความพอเพียงในระยะยาว