Imagine din filmul "The martian"

Cu ce se vor hrăni astronauţii în viitor în călătorii ce ar putea să dureze ani de zile? Un grup de cercetători de la Clemson University propune folosirea unor drojdii speciale, capabile să extragă substanţe nutritive, dar şi alte materiale din urină şi din dioxid de carbon.

O călătorie spre Lună durează doar câteva zile şi este destul de uşor ca astronauţii să transporte la bordul navei spaţiale alimentele de care au nevoie, dar şi piesele de schimb necesare acestei călătorii. Tocmai din acest motiv călătoriile pe Lună au avut deja loc acum zeci de ani. Ce se întâmplă însă într-o călătorie mai lungă, precum cea spre Marte?  În ciuda diverselor proiecte care susţineau că vom ajunge pe Marte la începutul acestui secol, până în prezent nimeni nu a păşit pe solul marţian şi nu este clar dacă acest lucru va fi posibil în viitorul apropiat, întrucât riscul, dar şi costul unei astfel de misiuni, sunt foarte ridicate.

Drumul spre Marte cu tehnologiile actuale durează luni sau chiar ani de zile. Dacă trimiterea roboţilor pe Marte, precum Curiosity, este dificilă, dar nu imposibilă, o călătorie cu echipaj uman pune o serie de probleme la care încă nu există soluţii sigure. Pe lângă probleme precum: sănătatea fizică şi psihică a astronauţilor, protejarea organismului de intensele radiaţii cosmice care dăunează organismului, există şi o problemă extrem de concretă şi importantă: cum se vor hrăni curajoşii care pornesc într-o astfel de călătorie? Este destul de greu, dacă nu imposibil, ca toate alimentele necesare să fie transportate la bord pentru o durată aşa de îndelungată. În plus multe alimente se degradează, nu rezistă ani de zile. Şi materialele de schimb? Uneltele sau alte instrumente, mai ales cele de care ar fi nevoie la faţa locului? Cum pot fi construite?

Mai multe echipe lucrează în întreaga lume pentru a găsi soluţii eficiente şi cât mai economice. O soluţie extrem de originală a fost propusă de către un grup de cercetători de la Clemson University, care a prezentat recent primele rezultate la congresul anual al American Chemical Society. Soluţia ar putea fi un microorganism, un fel de drojdie, capabil să folosească urina şi dioxidul de carbon, dar şi alte reziduuri ale metabolismului, pentru a produce substanţe nutritive, dar şi polimeri necesari pentru a construi diverse obiecte.

Drojdia pentru a se înmulţi are nevoie de azot şi carbon. Azotul poate fi extras din urina umană, care este bogată în uree, ce conţine cantităţi importante de azot. Carbonul poate fi extras din dioxidul de carbon, generat în procesul de respiraţie. Drojdia însă nu poate folosi direct dioxidul de carbon: alge şi cianobacterii sunt utilizate pentru a converti dioxidul de carbon în carbon.

Grupul de cercetători de la Clemson University a dezvoltat diverse tipuri de drojdii, printre care şi cea capabilă să genereze acizi graşi Omega-3, esenţiali pentru organism. Aceştia nu pot fi conservaţi pentru perioade mai lungi de 2 ani – fiind deci necesară producerea lor la faţa locului în misiuni spaţiale îndelungate.

O altă formă de drojdie studiată este capabilă să producă polimeri. Aceştia ar putea fi folosiţi în imprimante tridimensionale pentru realizarea uneltelor şi a obiectelor necesare la faţa locului. Eficienţa procesului de producere a polimerilor este însă foarte mică: pentru a construi o cheie englezească ar fi nevoie de o cantitate de drojdie care să umple un bazin de o mie de litri.

În prezent chipa de cercetători caută să crească eficienţa acestor procese, care ar permite reciclarea urinei şi a altor substanţe rezultate în urma metabolismului, cu obiectivul de a descoperi o metodă ieftină şi eficientă care să permită astronauţilor să aibă hrană proaspătă şi hrănitoare, dar şi posibilitatea de a construi uneltele necesare la faţa locului. Nici o moleculă nu va fi pierdută, ci reciclată – aceasta este ideea de bază a unei călători îndepărtate.