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走近科学,国际空间站的 光生物反应堆

2019-5-11@艾米 0 评论

没有什么比我们吃的食物和呼吸的空气更能把我们拴在地上了。今天,人类有工程上的意志力去月球,甚至可能在月球之外旅行,但是当我们的星球在我们身后退去,我们滑向人类援助之外时,那又怎么办呢?

在缺乏新鲜食物的情况下,我们需要一个闭环的生命支持系统,为我们提供可再生能源、氧气和水。或者,至少是一些能比装满货物的船能让宇航员维持更长时间的东西。

这是NASA正在迎接的挑战。此时,宇航员在国际空间站的上空飞行,他们正在试验藻类动力生命系统。

这个被称为“光生物反应堆”的德国制造的实验,本周刚刚开始,这意味着它已经在轨道上运行,将宇航员的呼吸和阳光转化为氧气和食物。

因此,它将持续六个月,提供可呼吸的空气,同时为 称为 先进闭环系统(ACLS)的空气循环 提供备用系统。

德国航空航天中心(DLR)的勘探和项目负责人奥利弗·安格尔(Oliver Angerer)在一份声明中说“随着混合动力方法的首次演示,当涉及到生命支持系统的未来时,我们就站在了最前沿。当然,这些系统的使用主要用于行星基站或非常长的任务。但如果今天不打下基础,这些技术将无法在需要时使用。”

走近科学,国际空间站的 光生物反应堆

光生物反应堆仍然太小(该设备只有两米宽,一米高),不能给船上的所有乘客充氧,但研究人员对他们的发明抱有很大的梦想。

ACLS将一些二氧化碳从机舱中吸出并从中提取甲烷和水,然后通过系统将甲烷和水反馈到产生氧气的电解过程中。与此同时,光生物反应堆也在搅动其中的一些二氧化碳,在ACLS输出的同时产生氧气。

研究人员希望有朝一日这种混合系统能在太空中提供持续的可呼吸空气,甚至食物。事实上,他们估计宇航员可以从他们现有的系统中摄取大约30%的日常食物 – 当然,如果他们玩得足够多,能够参与到一些这种高蛋白的“可食用生物量”中去的话。

这种设置中的无名英雄是微藻 小球藻(Chlorella vulgaris),它位于光生物反应堆内。这种光合微生物具有极厚的细胞壁,具有机械和化学保护作用。因此,微生物具有极强的自我修复性。

DLR的声明解释说“反应堆中的小型水生生物利用光合作用原理生产氧气,仅需要光和一些营养液。绿色淡水藻类的另一个优势在于它是一种适合用作食物的形式。新兴生物质的进一步加工在目前的实验中没有得到检验,但原则上是可行的。”

因此,空间站上的宇航员仍然有他们的工作要做,但是这个生物反应堆是一个有希望的开始 – 我们迫不及待想看看未来六个月后的结果会带来什么。

本文源自 sciencealert ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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