Астронавтам предложили использовать астероиды как источник пищи. Как это работает?

Юлия Литвиненко

Ученые считают, что в будущем астронавты могли бы использовать астероиды в качестве источника пищи во время длительных межпланетных полетов. О необычном способе получения источника питательных веществ говорится в материале в The International Journal of Astrobiology.

По мнению авторов исследования, будущие космонавты смогут питаться идеально сбалансированной пищей, приготовленной из бактерий, выращенных на астероидах, чтобы получить нечто похожее на молочный коктейль или йогурт.

Как это возможно?

Джошуа Пирс из Западного университета в Онтарио и его коллеги решили изучить возможность использования бактерий для преобразования углеродосодержащих соединений из астероидов в съедобную пищу.

Такой эксперимент они еще не проводили на настоящих астероидах, однако ученые провели исследование с использованием бактерий для расщепления пластика из остатков армейских пайков.

В рамках эксперимента они нагрели пластик в отсутствие кислорода (процесс называется «пиролиз». — Прим. ред.), а затем скормили его смеси бактерий, которые питаются углеродом. Ученые вполне доверяют результатам эксперимента, поскольку, по их утверждению, продукты распада пиролиза «вполне совпадают» с тем, что содержится в астероидах.

Предложенный метод может стать альтернативой традиционному выращиванию или хранению продуктов питания с ограниченным сроком годности.

Такой процесс позволит создать питательную биомассу, готовую к употреблению. Команда также экспериментировала с высушиванием этого вещества, чтобы получить нечто похожее на йогурт.

Хотя это может показаться не особо аппетитным, Пирс утверждает, что бактерии удивительно хорошо подходят для человеческих нужд.

«Мы провели анализ питания, и оказалось, что это почти идеальная пища», — говорит он.

В ходе расчетов специалисты использовали астероид Бенну, на котором ранее удалось собрать образцы материала. Выяснилось, что при расщеплении астероида микробами пищи хватило бы как минимум на 600 лет для одного астронавта. Получается, что в среднем в год требуется от 5,5 тыс. до 175 тыс. тонн астероида, чтобы мог питаться один космонавт.

Почему питание из астероида пока еще теория

Исследователи признают, что идея использования астероидов в качестве удобрения для производства биомассы пока еще находится на очень ранних стадиях.

Ученые поясняют, что необходимо провести множество тестов такой биомассы, чтобы убедиться, что она не будет токсичной и будет приемлемой.

Дополнительную сложность может представлять изменчивый состав астероидов.

Концепция интересна, но не нова

Впрочем, представленная концепция не является новой. Ранее уже проводились похожие эксперименты. Исследователи из проекта DARPA изучали аналогичный подход, используя пластиковые контейнеры в качестве пищи для микробов.

Тогда было обнаружено, что измельчение метеоритов и использование их в качестве удобрения для микробов привело к тому, что микробы стали потреблять углеродный материал и в результате разрастаться.

Ученые предположили, что и ранняя жизнь на Земле могла поддерживаться таким образом.

Что едят астронавты сегодня?

Астронавты перед отправкой в космическую командировку тщательно изучают меню, выбирая блюда, которые они возьмут с собой, пояснила инженер по поддержке экипажа Европейского космического агентства (ESA) Соня Брунгс.

• Взрослым людям на Земле рекомендуется потреблять около 2000 калорий в день, но астронавты должны съедать 3000 калорий каждый день в космосе, и две трети этих калорий будут поступать из меню, заранее отобранного NASA. Если они путешествуют с ESA, то другая треть будет поступать из блюд, которые экипаж может выбрать самостоятельно.

По словам Брунгс, перед отправкой на МКС космонавты могут выбрать 200 различных продуктов питания, предварительно продегустировав их.

Кстати, в космосе меняются вкусовые рецепторы. По словам экспертов, это чем-то похоже на состояние при простуде — мы не чувствуем вкуса, потому что наш нос забит.

На орбитальной станции российский экипаж питается четыре раза в день — завтраком, обедом, ужином и легкими закусками. Отдел питания Института медико-биологических проблем (ИМБП) ежедневно следит за самочувствием астронавтов и за их весом.

• Например, утром они пьют молоко, чай или кофе, едят кашу.
• На обед — суп, мясное или рыбное блюдо.
• На ужин — мясо с овощами и сублимированный творог с орехами или облепихой.

Свежие фрукты и овощи очень популярны на орбите, но их привозят мало, и они быстро заканчиваются.

Алкоголь на МКС строго запрещен. Также на борту нет ничего слишком острого или соленого, никакой газировки, чтобы не раздражать желудок. Среди «стоп-продуктов» также чеснок.

Космическая еда отличается от земной

Большинство продуктов для космонавтов подвергается сублимированию.

• Сублимация — это удаление влаги из продуктов вакуумным способом. При этом вес продукта уменьшается в 5-7 раз.

Это важно, поскольку еда не должна занимать много места и быть легкой по весу, но при этом сохранять питательные свойства.

При этом у каждого космонавта есть свой «бонусный контейнер», в котором ему с Земли доставляют различные вкусняшки, но, разумеется, с учетом всех требований к еде в невесомости. Также на орбиту доставляют соки и фрукты.

Многие люди сегодня по-прежнему уверены, что космонавты едят пищу из туб, но на самом деле сегодня обед из продуктов в тубах — это уже история. Хотя в туба могут быть соусы, приправы, мед.

Сегодня уже разработаны различные группы продуктов:

• Закусочные — поставляются в алюминиевых банках по 100 г.
• Блюда из мяса, птицы, яиц, овощей, готовые вторые обеденные блюда — вес порции составляет 250 г.
• Обезвоженные методом сублимации супы — из 30 г сухого продукта при восстановлении водой получается тарелка супа.

Учитывая, что на станциях большинство продуктов — консервированные, свежие продукты — фрукты и овощи — просто необходимы. А потому о возможности выращивать такие продукты прямо на станции, чтобы снизить необходимость доставки их с Земли, задумывались давно.

История с космическим салатом

Несколько лет назад астронавты NASA Скотт Келли, Челл Линдгрен и японский астронавт Кимия Юи на МКС попробовали впервые выращенные на орбите листья салата и овощи. Сначала они отведали их в свежем виде, а затем добавили к ним оливковое масло и итальянскую заправку с уксусом, отметив прекрасный вкус еды.

Овощи были посажены в июле 2015 года в рамках эксперимента NASA. Половину листьев заморозили для изучения на Земле.

Однако спустя несколько лет после эксперимента американские ученые из Университета штата Дэлавер выяснили, что выращенные на борту МКС салат наряду с другими овощами может быть опасен при употреблении в пищу. Согласно выводам экспертов, микрогравитация на МКС делает растения более уязвимыми для патогенов, обитающих на борту станции, среди которых есть и опасные для человека микробы — кишечная палочка и сальмонелла.

Так, начальник отдела космического питания НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии — филиала ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» Андрей Ведерников, говоря о возможностях выращивания пищи прямо в космосе, отметил, что за фермами, благодаря которым космонавты смогут обеспечить себя свежими фруктами, овощами и зеленью, — будущее.

«Пока что вопрос в выборе и селекции подходящих сельскохозяйственных культур, а также в площади, на которой можно было бы размещать подобную ферму», — отметил он.