Сибирские ученые разработали новую технологию для замкнутых систем жизнеобеспечения человека в космосе. Предполагается, что на планетарных базах рыбу будут использовать в пищу, а ее отходы перерабатывать в удобрения для растений.
Технологию создали в Красноярском научном центре СО РАН. Результаты исследования опубликованы в журнале Life Sciences in Space Research, сообщили Fishnews в пресс-службе учреждения.
Разработанная учеными система жизнеобеспечения БИОС-3 является прообразом лунной или марсианской базы. В основе ее функционирования лежит согласованный по химическим элементам экологический круговорот высокой степени замкнутости. В результате жизнедеятельности растений, выращиваемых на минерализованных выделениях человека и других органических отходах, производится пища, восстанавливаются кислород и питьевая вода. Автономные замкнутые экосистемы должны сделать планетарные базы менее зависимыми от поставок продовольствия и, следовательно, более дешевыми в использовании.
Долговременная жизнь внеземного планетарного поселения будет невозможна без производства животной пищи для людей. Рыба является перспективным кандидатом на включение в биорегенеративную систему жизнеобеспечения (СЖО) из-за качественного белка и высокого содержания незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (омега-3 и омега-6). Однако появление в рационе экипажа рыбной пищи повлечет за собой новый тип органических отходов – чешую, кости, внутренности.
Ученые Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН разработали технологию переработки рыбных отходов – из них можно изготавливать добавку в питательный раствор для выращивания пшеницы. В процессе так называемого «мокрого сжигания» органический материал окисляли в водном растворе перекиси водорода в переменном электрическом поле. В результате органика превращалась в неорганические соли. Специалисты ожидают, что с помощью этого метода космическая команда сможет полностью утилизировать рыбные отходы и использовать их для выращивания овощей и других продуктов питания.
В качестве опытного образца использовали отходы карася. Карась – всеядная пресноводная костистая рыба, не проявляющая особенных предпочтений в среде обитания. Она, в отличие от морских видов, не нуждается в большом содержании солей в воде. Важно, что в биологической СЖО пресную воду можно легко получить путем транспирации растений и конденсации водяного пара. Исследователи обнаружили, что в присутствии минерализованных отходов жизнедеятельности человека переработка рыбных отходов более эффективна, чем при их прямом окислении. Повторная переработка возникающего небольшого осадка в среде перекиси водорода и азотной кислоты позволила перевести оставшиеся нерастворимые минеральные элементы в доступную форму для питания растений.
«Мы показали, что растения пшеницы, выращенные на питательном растворе, приготовленном из минерализованных рыбных отходов и отходов жизнедеятельности человека, давали более высокий урожай, по сравнению с урожаем, полученным при использовании только минерализованных выделений человека. Кроме того, рыбные отходы стали источником дополнительных минеральных элементов для пшеницы», – рассказал заведующий лабораторией управления биосинтезом фототрофов Института биофизики Александр Тихомиров.
Источник: Fishnews