Gelecekteki uzay misyonları, asteroitlerde bulunan hidrokarbonları yenilebilir biyokütleye dönüştürerek, teorik olarak, Dünya merkezli tedarik zincirlerine dayanmadan astronotları beslemeye yetecek kadar yiyecek üretebilir. En azından teori bu.
Uzun vadeli uzay yolculuğu için gerçekten uygulanabilir bir planımız yok.
Şu anda, Uluslararası Uzay İstasyonuna yapılacak görevler ve Mars'a yapılacak potansiyel görevler büyük ölçüde pahalı ve lojistik açıdan karmaşık olan Dünya'dan gelen ikmallere bağlı. Bir Mars görevi için yalnızca yiyecek bile yaklaşık 12 ton ağırlığında olabilir; uzaya fırlatmanın maliyeti göz önüne alındığında büyük bir yük. Örneğin SpaceX, bırakın daha uzak teslimatları, yörüngeye yük göndermenin kilogram başına yaklaşık 2.720 dolarlık maliyetini hesaplıyor.
Dünya ve Uzay Araştırma Enstitüsü'nden Eric Piles liderliğindeki araştırmacılar, "Uzayda tarım yapmak, dışarıdan bir temelde mümkün olabilir ancak bu son derece karmaşıktır" diye yazdı. Bazı seçenekler mevcut (ISS hidroponik bitki sistemleri gibi) ancak bunlar olgun değil ve Dünya'dan önemli miktarda ön girdi gerektiriyor. Uzun vadeli bir uzay görevi istiyorsak yiyecek almanın daha iyi yollarına ihtiyacımız var.
YENİ ARAŞTIRMA BEKLENMEDİK BİR ALTERNATİF SUNUYOR: UZAY TAŞLARI
ASTEROİTLERDEKİ ORGANİK MADDE
Araştırmacılar, çalışmalarını hidrokarbonlar da dahil olmak üzere büyük miktarda organik bileşik içeren, karbonlu kondrit adı verilen belirli bir asteroit türüne dayandırdılar.
Bu asteroitler karmaşık organik bileşikler içerir. Bu bileşikleri belirli mikrobiyal topluluklara maruz bırakarak onları potansiyel olarak yenilebilir gıdalara dönüştürebiliriz. Bu malzemeleri parçalamak için yüksek ısı kullanan piroliz işlemi, bakterilerin tüketmesi için hidrokarbonlar üretebilir ve bu da yiyecek üretecektir.
Güneş sisteminde bu asteroitlerin sıkıntısı yoktur. Asteroit kuşağının dış kısımlarında bol miktarda bulunurlar ve birçoğu hem su hem de organik moleküller içerir; bunlar hem yaşam hem de uzaydaki itiş gücü için kritik öneme sahip kaynaklardır. Asteroit Bennu gibi karbonlu kondritler %10,5'e kadar su ve önemli miktarda organik madde içerir.
BU NASIL ÇALIŞACAK?
Temel fikir, bu asteroitlerin hidrokarbonlarını mikrobiyal süreçler yoluyla daha basit, yenilebilir bileşiklere parçalamaktır. Esasen, özel bakteriler asteroitleri tüketecek ve yenilebilir biyokütle üretecek.
Bu yöntem, plastik atıkları gıdaya dönüştürmek için tasarlanan Dünya merkezli teknolojilerden ilham alıyor. Aslında anaerobik bakteri grupları (oksijensiz bir ortamda bileşikleri parçalayabilen bakteri grupları), asteroitlerde bulunan organik maddeleri metabolize etmek için kullanılabilir.
Fikir tamamen yeni değil. DARPA araştırmacıları da benzer bir şey üzerinde çalışıyor. Plastik kapları biyokütle üreten mikroplar için yiyecek olarak test ettiler. Yeni çalışma, Bennu gibi bir asteroitten (kapsamlı olarak incelenen) ne kadar yiyecek çıkarabileceğimizi tahmin ediyor. Araştırmacılar iki senaryo öneriyor: Yalnızca alifatik hidrokarbonların gıdaya dönüştürüldüğü minimum senaryo ve çözünmeyen tüm organik maddenin kullanıldığı maksimum senaryo.
Tahminleri, böyle bir asteroitin astronotlara 600 ila 17.000 yıl arasında yaşam sağlayabileceğini buldu. Daha düşük tahminler yaklaşık 50 metrik ton gıdaya işaret ederken, daha yüksek tahminler 6.550 metrik tona kadar yenilebilir biyokütle anlamına geliyor. Bu, uzun vadeli uzay yolculuğu için ezber bozan bir gelişme.
BU GERÇEKTEN İŞE YARAYABİLİR Mİ?
Bu araştırmanın sonuçları derindir. Yiyecek için asteroit madenciliği gerçeğe dönüşürse, uzun vadeli uzay görevleri hakkındaki düşüncelerimizde devrim yaratabilir. Astronotlar, Dünya'dan büyük miktarlarda yiyecek göndermek yerine asteroitlerden gelen yerel yiyeceklere güvenebilirler. Bu, asteroit madenciliğinin yaşam destek sisteminin önemli bir parçası olabileceği diğer gezegenlerde veya aylarda kalıcı insan karakolları kurmak gibi daha iddialı misyonların kapısını açacaktır. Ancak bunun yakın zamanda gerçekleşmesi pek mümkün değil.
Şu ana kadar bu teknoloji seviyesinden oldukça uzaktayız. Ancak araştırmacılar bunun üzerinde çalışıyor.
Gıdaya yönelik asteroit madenciliği, uzay araştırmaları için geliştirilen diğer Yerinde Kaynak Kullanımı (ISRU) teknolojileriyle de bağlantılı olacak. ISRU, oksijen ve su solumaktan yakıt ve inşaat malzemeleri üretmeye kadar uzaydaki insan ihtiyaçlarını karşılamak için yerli malzemeleri kullanmaya odaklanıyor. ISRU'nun araç setine gıda üretiminin eklenmesi, uzun süreli uzay görevlerini gerçekten kendi kendine yeterli hale getirmenin son parçası olabilir.
Diğer bir zorluk ise asteroit madenciliği ve organik madde işleme için gerekli altyapının geliştirilmesidir. Asteroit madenciliği gelişmiş robot teknolojisi gerektirecektir. Malzemelerin gıdaya dönüştürülmesi, uzayda mikrobiyal yaşamı sürdürme kapasitesine sahip biyoreaktörleri içerecektir. Bu teknolojileri geliştirmenin ve uygulamaya koymanın maliyetleri önemli olabilir, ancak potansiyel faydalar onu değerli bir uğraş haline getirmektedir.
Teorik hesaplamalar, tek bir asteroitten önemli miktarda gıdanın üretilebileceğini öne sürerken, üretim hızı ve süreç için gereken enerji gereksinimleri gibi pratik hususların dikkatli bir şekilde değerlendirilmesi gerekecektir. Daha sonra ortaya çıkan gıdanın yenilebilir ve lezzetli olduğundan emin olmak için kapsamlı bir şekilde test edilmesi gerekiyor.