歐洲航天局嘗試用“光生物反應(yīng)器”作為航天員的氧氣和營(yíng)養(yǎng)來(lái)源
空客公司將一個(gè)光生物反應(yīng)器(PBR)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)帶到國(guó)際空間站。該反應(yīng)器由斯圖加特大學(xué)開(kāi)發(fā)，由空客公司代表德國(guó)航空航天中心(DLR)建造，旨在將國(guó)際空間站上的“LSR”生命支持系統(tǒng)所提取的部分二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這將有助于在未來(lái)長(zhǎng)期太空任務(wù)中節(jié)約寶貴的資源。
未來(lái)太空探索的任務(wù)是將航天員送上月球和火星。任務(wù)成功的一個(gè)決定性因素將是將資源消耗保持在最低限度。由于從地球運(yùn)送新的供應(yīng)品既困難又昂貴，因此盡可能最大程度地實(shí)現(xiàn)水、氧和食物的各自資源循環(huán)是至關(guān)重要的。目前，大多數(shù)廢水已經(jīng)在國(guó)際空間站上被重新處理成淡水。
自2018年10月以來(lái)，歐洲航天局(ESA)的生命支持系統(tǒng)(LSR)一直在國(guó)際空間站上。它由空客公司制造，以前被稱為ACLS(高級(jí)閉環(huán)系統(tǒng))，它收集航天員呼出的二氧化碳，并通過(guò)電解將其轉(zhuǎn)化為氧氣。國(guó)際空間站實(shí)驗(yàn)“PBR LSR”是一項(xiàng)旨在將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣和生物質(zhì)的技術(shù)演示。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，PBR將與LSR以物理化學(xué)混合的方法連接，并運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)180天，在此期間，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和藻類培養(yǎng)的性能將被記錄和評(píng)估。
小球藻是一種富含蛋白質(zhì)的光合產(chǎn)物，目前已被廣泛應(yīng)用于食品(補(bǔ)充劑)中。在未來(lái)，大約30%的航天員食物可以被這種藻類營(yíng)養(yǎng)物所替代。
小球藻所需的二氧化碳大部分將由LSR提供。如果沒(méi)有可用的二氧化碳，藻類也可以從飛船上攜帶的瓶子中獲取。藻類每14天被加入營(yíng)養(yǎng)液，同時(shí)被稀釋以允許新的藻類有空間生長(zhǎng)。一旦實(shí)驗(yàn)完成，將對(duì)培養(yǎng)出的藻類的性能和生命周期進(jìn)行評(píng)估，并將幾個(gè)樣本送回地球進(jìn)行基因分析。技術(shù)上重要的下一個(gè)發(fā)展階段，將是加工收獲的藻類來(lái)生產(chǎn)食品。小球藻作為一種蛋白質(zhì)來(lái)源，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于食品中。
在“PBR LSR”中使用的混合方法，不僅有利于長(zhǎng)期的太空任務(wù)，還將在更廣泛的意義上實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約，促進(jìn)地球上可持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐。
