BOSTON – 5 FEBRUARI: Een duiker zwemt ondersteboven in de grote tank gezien vanaf zijn vinnen terwijl vissen voorbij zwemmen in een van de tentoonstellingen van het New England Aquarium in Boston.David L. Ryan/The Boston Globe via Getty Images hoe u uw paranormale gaven kunt verbeteren
Kan een aquarium ons helpen om naar Mars te komen? Een team van onderzoekers heeft onderzoek gedaan naar de beste eiwitbronnen voor toekomstige ruimtemissies over lange afstanden. Tot nu toe lijkt het erop dat vis en schaaldieren het antwoord kunnen zijn.
Huidige ruimtemissies zijn afhankelijk van opgeslagen rantsoenen of bevoorradingsmissies vanaf de aarde om de bemanning van voedsel, water en voorraden te voorzien. Voor missies van langere duur, zoals reizen naar Mars, is dat systeem echter gewoon niet haalbaar. Als gevolg hiervan onderzoekt NASA nu hoe astronauten hun eigen voedsel aan boord kunnen verbouwen en oogsten om hun voorverpakte rantsoenen aan te vullen.
Planten zijn gemakkelijk genoeg om groeien in de ruimte , maar het vinden van een eiwitbron is een veel grotere uitdaging. Volgens Dr. Luke Roberson en Dr. Tracy Fanara, die aan de nieuw onderzoek met een team van multidisciplinaire wetenschappers is de sleutel niet alleen het selecteren van de juiste soorten, maar ook het creëren en onderhouden van een omgeving waarin ze kunnen gedijen.
De eerste uitdaging is om te herkennen welke systemen duurzaam kunnen zijn, in microzwaartekracht kunnen werken en de voedingsstoffen kunnen leveren die nodig zijn voor een missie van ongeveer twee jaar naar Mars, legt Dr. Roberson uit, een Senior Principal Investigator for Flight Research bij NASA. Er is ook de extra uitdaging om genetische diversiteit in een gesloten ecosysteem te behouden.
Zie ook: NASA, China en VAE-sondes racen naar Mars, met februari-landingen in zicht
Dit is waar vissen binnenkomen. Vissen kunnen als bevruchte eieren de ruimte in worden genomen en vervolgens aan boord op ware grootte worden gekweekt. EEN 2020 studie testte de impact van trillingen op Europese zeebaars en steenbaars-eieren, waarbij het effect van een lancering van een ruimtevlucht werd nagebootst. Het team van de Universiteit van Montpelier en het Franse onderzoeksinstituut voor exploitatie van de zee (Ifremer) ontdekte dat de eieren bestand waren tegen de extreme omstandigheden en toch uitkomen.
Vissen passen zich ook relatief goed aan de veranderde zwaartekracht aan en hebben een gemakkelijk gecontroleerde voortplantingscyclus. Plantenetende vissen zoals tilapia kunnen de plantenresten eten van hydrocultuursystemen die niet geschikt zijn voor mensen. Ze zijn ook een efficiënte eiwitbron en Roberson is van mening dat ze in aanmerking moeten komen voor de Lunar Base.
De uitdaging bij vissen is dat ze een grote hoeveelheid water nodig hebben, waarschuwt Fanara , die een milieu-ingenieur en onderzoekswetenschapper is bij het Mote Marine Research Laboratory in Florida. Ze hebben ook een goede waterkwaliteit nodig, dus er zijn ook extra filtervoedersoorten nodig om een evenwichtig ecosysteem aan boord te behouden. Volgens Roberson werkt NASA aan plantensystemen die plantaardige eiwitten kunnen leveren en tegelijkertijd afvalwater in hydrocultuursystemen kunnen zuiveren.
De onderzoekers hebben ook gekeken naar het potentieel voor het gebruik van in het water levende weekdieren zoals slakken of wulken en zelfs eetbare insecten om astronauten te helpen bij toekomstige missies. Persoonlijk zijn garnalen mijn favoriet, zegt Roberson. Er is echter een goede zaak voor mosselen en slakken, gegeven het juiste scenario.
Mosselen zijn effectieve filtervoeders en slakken zijn zeer veerkrachtig en hun eiwitgehalte is hoog, legt Fanara uit. Ik zie diversiteit aan soorten als essentieel voor het evenwicht van ecosystemen.
Op dit moment gebruikt NASA een combinatie van gratis gedroogde of verpakte maaltijden aan boord van het International Space Station (ISS) om bemanningsleden te helpen voeden, maar voor langere missies zullen er ernstige gewichts- en volumebeperkingen zijn. Er is ook de kwestie van het welzijn van de astronauten.
Zie ook: NASA maakt zich op voor de laatste test voor de eerste Artemis-maanmissie in 2021
Stel je voor dat je diner gedurende zeven maanden, tijdens de reis naar Mars, begint als je normale voedselkeuzes. Dan, een maand na je reis, bederft het verse voedsel en blijf je achter met ingeblikt, verpakt, gevriesdroogd of bevroren voedsel voor de komende zes maanden naar Mars, een paar dagen op Mars en de zeven maanden terug. Dat klinkt niet smakelijk, zegt Roberson, met een understatement.
Het alternatief is een manier vinden om vers voedsel aan boord te verstrekken. Sinds 2014 werkt NASA aan het kweken van planten aan boord van ISS als aanvulling om dit probleem aan te pakken. Nu kun je misschien een microgroen saladeproductiesysteem inbouwen als je genoeg mest meeneemt om bonen als eiwitbron te kweken.
Voedingsrichtlijnen voor ruimtevluchten raden echter aan dat 60 procent tot tweederde van de totale eiwitconsumptie afkomstig is van dieren. Daarom is het essentieel om een systeem voor eiwitproductie te vinden dat werkt.
Natuurlijk heeft het hebben van levende organismen aan boord naast de maaltijden nog andere voordelen.
Dit is waar het idee van een aquarium in de ruimte leuk wordt, zegt Roberson. Veel huizen en bedrijven in het hele land hebben aquaria om de enige reden van sfeer en psychologische effecten. Onderzoek toont aan dat het kijken naar levende vissen voor slechts vijf minuten kan angst verminderen, terwijl het de ontspanning verhoogt en de stemming verbetert.
Garnalen kunnen ook gunstig zijn voor het creëren van een comfortabel leven op het ruimtevaartuig. Ze zijn erg charismatisch en zouden de ervaring van de astronaut verbeteren, zegt Fanara, en helpen de astronauten een gevoel van aarde te geven.
Als mensen 16-18 maanden vastzitten in een ruimtevaartuig, hebben mensen interactie nodig, beaamt Roberson. We zien dit op ISS wanneer de astronauten de planten komen bezoeken en controleren. Het geeft hen een thuisgevoel. Aquaria zouden een grotere impact hebben op het psychologische evenwicht van de mens.
De volgende stap voor het team is het ontwerpen van een studie om te kijken of het mogelijk is om een evenwichtig en duurzaam ecosysteem te creëren in dezelfde omstandigheden die je zou verwachten aan boord van een ruimtevaartuig. Als we dit bereiken, zal de geproduceerde technologie een ongelooflijke stap zijn voor ruimtevaart, maar ook baanbrekend voor aquaponics-systemen op aarde, zegt Fanara.
Voor mij is het meest opwindende deel van dit werk dat het een eerste stap is naar het ontwerpen van een aquaponics-systeem dat kan worden gebruikt om de waterkwaliteit te verbeteren en een duurzame voedselbron te bieden, zegt Fanara. Als milieu-ingenieur is dit een droomproject om design te combineren met biologie, hydrologie, natuurkunde en scheikunde om iets te doen wat nog nooit iemand heeft gedaan.
