Φαγητό από αέρα και… ούρα: Το ευρωπαϊκό πείραμα που αλλάζει τη διατροφή στο Διάστημα

Όσο οι διαστημικές υπηρεσίες ετοιμάζονται για το επόμενο μεγάλο άλμα, π.χ. μόνιμες αποστολές στη Σελήνη, ταξίδια στον Άρη και ίσως ακόμη πιο πέρα, ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα παραμένει το πιο γήινο: πώς θα τρέφονται οι αστροναύτες. Μέχρι σήμερα, ό,τι καταναλώνεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) παράγεται στη Γη και μεταφέρεται με ειδικές αποστολές ανεφοδιασμού. Μια πρακτική που μπορεί να λειτουργεί σε χαμηλή τροχιά, αλλά καθίσταται σχεδόν αδύνατη και απελπιστικά ακριβή για ταξίδια που διαρκούν μήνες ή χρόνια.

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) προσπαθεί να αλλάξει αυτό το δεδομένο. Μέσα από το νέο της πρόγραμμα HOBI-WAN (Hydrogen Oxidizing Bacteria In Weightlessness As a source of Nutrition), που αποτελεί μέρος του Terrae Novae Exploration Programme, ο ESA δοκιμάζει μια πρωτοποριακή τεχνολογία: την παραγωγή τροφής κυριολεκτικά «από τον αέρα» και από… ανακυκλωμένα σωματικά υγρά των αστροναυτών.

Στον πυρήνα του προγράμματος βρίσκεται το Solein, μια πρωτεΐνη σε μορφή σκόνης που ανέπτυξε η φινλανδική εταιρεία τεχνολογίας τροφίμων Solar Foods. Το Solein δημιουργείται μέσα από μια διαδικασία που ονομάζεται αεριοζύμωση (gas fermentation) και χρησιμοποιεί μικροοργανισμούς, διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο και ηλεκτρισμό για να παράγει μια υψηλής διατροφικής αξίας πρωτεΐνη, χωρίς καμία ανάγκη για γεωργία, ήλιο ή χώμα. Με απλά λόγια, οι επιστήμονες μαθαίνουν να «μαγειρεύουν» με πρώτη ύλη τον αέρα.

Ο ESA βλέπει σε αυτή την τεχνολογία ένα κρίσιμο βήμα για την επιβίωση σε μελλοντικές μακροχρόνιες αποστολές. «Αυτό το project στοχεύει στην ανάπτυξη ενός βασικού πόρου που θα ενισχύσει την αυτονομία, την ανθεκτικότητα και την ευημερία των αστροναυτών μας», δήλωσε η Angelique Van Ombergen, επικεφαλής ερευνών εξερεύνησης του ESA. «Για να μπορέσουν οι άνθρωποι να πραγματοποιήσουν μακράς διάρκειας αποστολές στη Σελήνη ή να ταξιδέψουν μια μέρα στον Άρη, χρειαζόμαστε καινοτόμες και βιώσιμες λύσεις που θα τους επιτρέψουν να επιβιώνουν με περιορισμένους πόρους».

Η Solar Foods έχει ήδη αποδείξει ότι το Solein μπορεί να παραχθεί στη Γη, όμως οι συνθήκες στο Διάστημα απαιτούν σημαντικές τροποποιήσεις. Στο επίγειο περιβάλλον, το άζωτο που χρειάζονται οι μικροοργανισμοί προέρχεται από την αμμωνία. Σε συνθήκες μικροβαρύτητας, όμως, το σχέδιο προβλέπει τη χρήση ουρίας, της οργανικής ένωσης που βρίσκεται στα ανθρώπινα ούρα. Με άλλα λόγια, οι αστροναύτες θα μπορούσαν να συμβάλλουν άμεσα στην παραγωγή της τροφής τους, δημιουργώντας ένα πλήρως κυκλικό, αυτάρκες οικοσύστημα.

Τους επόμενους οκτώ μήνες, η Solar Foods θα συνεργαστεί με την OHB System AG, τον κύριο ανάδοχο του έργου, για να αναπτύξουν το σύστημα παραγωγής Solein που θα μπορούσε να λειτουργήσει σε τροχιά. Αν οι δοκιμές στο έδαφος αποδειχθούν επιτυχείς, η τεχνολογία θα περάσει στο επόμενο στάδιο: πειραματική παραγωγή πρωτεΐνης πάνω στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

«Στόχος του προγράμματος είναι να επιβεβαιώσουμε ότι ο οργανισμός μας μπορεί να αναπτυχθεί στο διαστημικό περιβάλλον όπως και στη Γη, και να θέσουμε τα θεμέλια της τεχνολογίας αεριοζύμωσης για χρήση εκτός πλανήτη, κάτι που δεν έχει ξαναγίνει ποτέ στην ιστορία της ανθρωπότητας», δήλωσε ο Arttu Luukanen, ανώτερος αντιπρόεδρος της Solar Foods για τομείς Διαστήματος και Άμυνας.

Το μεγαλύτερο τεχνικό εμπόδιο βρίσκεται στη συμπεριφορά των αερίων και των υγρών σε συνθήκες μικροβαρύτητας. Ελλείψει άνωσης, η κυκλοφορία των θρεπτικών ουσιών και των αερίων μπορεί να διαταραχθεί δραστικά, επηρεάζοντας την ανάπτυξη των μικροβίων που παράγουν την πρωτεΐνη. Αν το Solein καταφέρει να παραχθεί ομαλά σε αυτό το περιβάλλον, τότε το επίτευγμα θα αποτελεί ορόσημο για τη βιοτεχνολογία πέρα από τη Γη.

Πέρα από τη διαστημική εφαρμογή του, το Solein έχει ήδη κεντρίσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας στη Γη. Η Solar Foods το παρουσιάζει ως μια βιώσιμη, ουδέτερη προς το περιβάλλον πηγή πρωτεΐνης, ικανή να αλλάξει ριζικά τον τρόπο που παράγουμε και καταναλώνουμε τροφή. Η διαδικασία παραγωγής του απαιτεί ελάχιστο νερό και δεν εξαρτάται από τις γεωργικές εκτάσεις, κάτι που το καθιστά ιδανικό για έναν κόσμο που αντιμετωπίζει την κλιματική κρίση και την αυξανόμενη επισιτιστική ανασφάλεια.

Αν όλα πάνε όπως αναμένεται, μέσα στα επόμενα χρόνια οι αστροναύτες ενδέχεται να απολαμβάνουν γεύματα παρασκευασμένα με πρωτεΐνη από τον αέρα και με τη βοήθεια της ίδιας τους της φυσιολογίας.

[source]