Мочу космонавтов превратят в пластик и питательные вещества

Микробиологи из Клемсонского университета создали биологическую систему, позволяющую превращать мочу в пластик или в питательные вещества — омега-3 жирные кислоты. По мнению исследователей, систему можно будет применять на космических станциях и, в отдаленном будущем, во время длительных космических перелетов. Ученые представили результаты исследования на 254 Национальной конференции Американского химического общества, которая проходит в Вашингтоне 20-24 августа. Пресс-релиз опубликован на Eurekalert!

Количество грузов, которые может привезти на космическую станцию грузовой корабль (или взять с собой межпланетный космический корабль) жестко ограничено по размерам и по весу. Лишний вес удорожает полет, так как требует дополнительного топлива для вывода корабля на орбиту. Поэтому возникает вопрос, как по максимуму регенерировать отходы. В том числе, отходы жизнедеятельности людей. В настоящее время на МКС установлен космический туалет, который позволяет перерабатывать мочу и пот космонавтов в воду. Потом она используется в технических целях.

Микробиологи из Клемсонского университета предлагают перерабатывать органические компоненты мочи в пластик или в омега-3 жирные кислоты — питательные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности людей. Для этого ученые используют культуры дрожжей Yarrowia lipolytica, которым для жизнедеятельности необходимы углерод и азот. В качестве источника углерода ученые предложили использовать фотосинтезирующие бактерии или водоросли. А они, в свою очередь, будут утилизировать углекислый газ, выделяемый при дыхании космонавтов. Азот дрожжи будут получать из мочи, в которой содержится азотосодержащая мочевина.

Y.lipolytica способна синтезировать полигидроксиалканоаты — биоразлагаемые полимеры, которые обладают устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. В зависимости от состава, температура плавления полимеров варьируется от 40 до 180 градусов Цельсия. Поэтому их можно использовать в качестве термостойких или эластичных материалов — например, печатать необходимые инструменты или запчасти на 3D-принтере прямо на космической станции.

Авторы исследования отмечают, что перед отправкой системы в космос, ее нужно доработать. Сейчас дрожжи пока производят небольшие количества полимеров и питательных веществ, поэтому ученые работают над повышением производительности системы. К тому же надо придумать, как будут утилизироваться продукты жизнедеятельности самих дрожжей и проверить работу системы в условиях низкой гравитации.

Ранее «Роскосмос» и Федеральное агентство научных организаций (ФАНО) объявили, что в перечень перспективных работ, которыми займутся эти организации, будет включена киборгизация. Под этим подразумевается создание для человеческих органов дополнительной защиты от космической радиации и замена уязвимых органов искусственными. Чиновники, однако, подчеркнули, что в ближайшее время речь о создании космонавтов-киборгов не идет: технологии еще не достигли необходимого уровня развития.