Jak wyżywić osadników na Marsie. "Wykorzystać ścieki produkowane przez ludzi"

System mógłby - zdaniem badaczy - pomóc wyżywić ewentualnych ziemskich kolonistów osiedlających się w kosmosie. Może się okazać przydatny także w tych miejscach naszej planety, gdzie występuje deficyt wody.

- Dążąc do zamknięcia obiegu pierwiastków i wody, czyli najważniejszych elementów warunkujących życie, chcemy wykorzystywać ścieki produkowane przez ludzi bezpośrednio do produkcji nawozu wykorzystywanego do uprawy roślin - wyjaśnił dr Kamil Janiak z Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej. - Obieg, który istnieje w przyrodzie w większej skali, chcemy zamknąć w szeregu urządzeń - dodał. Elementem systemu ma być reaktor biologiczny. To w nim, przy zastosowaniu odpowiednich bakterii, będzie następować proces oczyszczania ludzkiego moczu rozcieńczonego wodą. Mocz ma być oczyszczany do takiego stanu, by mógł zostać wykorzystany jako pożywka podawana za pomocą dysz bezpośrednio na moduły bezglebowych upraw aeroponicznych.

- W takim typie uprawy rośliny podtrzymywane są w powietrzu przez specjalny stelaż, a strefa korzenna jest spryskiwana przez system dysz. W ten sposób roślinom dostarczane są składniki odżywcze i woda - wyjaśniła doktorantka na Wydziale Inżynierii Środowiska PWr Anna Jurga. Badania pokazują, że dzięki tej metodzie rośliny rosną i rozwijają się dużo szybciej, niż przy zastosowaniu tradycyjnych metod uprawy.

Reaktor biologiczny do oczyszczania moczu jest najważniejszym elementem projektu. Będzie to urządzenie podobne do tych, jakie stosowane są w oczyszczalniach ścieków, ale wykonane zostanie w technologii druku 3D. W założeniu bowiem reaktor ma być wykonywany na miejscu na przykład w kolonii marsjańskiej. - Zakładamy, że materiałem do produkcji tworzywa sztucznego, z którego wykonany będzie reaktor, będzie na przykład skrobia ziemniaczana lub minerały dostępne bezpośrednio na Marsie. W ten sposób unikniemy potrzeby transportowania surowców z Ziemi i problemów związanych z awariami reaktora i jego naprawami - wyjaśnił dr Janiak.

Zaletą reaktora ma być jego niewielka powierzchnia i niewysokie koszty. Przewiduje się, że dla ośmioosobowej załogi osiedla kosmicznego wystarczy urządzenie wielkości zwykłej lodówki. Będzie ono w stanie oczyścić kilkaset litrów moczu i wody w ciągu doby.

Jednym z wyzwań jest określenie wpływu obniżonej grawitacji panującej w kosmosie na pracę całego układu: reaktora biologicznego i upraw roślinnych. Jak podkreślił dr Janiak, grawitacja na Marsie jest o ponad 60 procent niższa, niż na Ziemi, a na Księżycu - sześciokrotnie niższa. Na razie nie ma pewności, jak w takich warunkach będą zachowywać się bakterie wykorzystywane w reaktorze, a także hodowane rośliny. Projektowany przez naukowców z Wrocławia system oczyszczania ścieków mógłby znaleźć zastosowanie nie tylko w kosmosie, ale i na Ziemi, na przykład na stacjach polarnych, platformach wiertniczych czy wszędzie tam, gdzie występuje deficyt wody.

W 2004 roku ówczesny prezydent USA George W. Bush powiedział, że ludzie wrócą na Księżyc przed 2020 rokiem. Jego następca Barack Obama w 2016 roku powiedział, że przed 2030 rokiem USA wyślą ludzi na Marsa. W grudniu ubiegłego roku Trump podpisał dyrektywę, która - jak obiecał - pozwoli astronautom wrócić na Księżyc i w dłuższej perspektywie poprowadzić misję na Marsa. W maju bieżącego roku zlecił rządowi dokonanie przeglądu przepisów z zakresu komercyjnych lotów kosmicznych.

- Nasz los poza Ziemią to nie tylko kwestia narodowej tożsamości, ale też narodowego bezpieczeństwa - powiedział amerykański prezydent w czerwcu.

Amerykańska agencja kosmiczna NASA planuje od przyszłego roku serię misji na Księżyc w celu ponownego wysłania tam ludzi. Na lata trzydzieste naszego wieku NASA przewiduje natomiast możliwość załogowej misji na Marsa.

Plany związane z obecnością ludzi w kosmosie mają też prywatni przedsiębiorcy, w tym Elon Musk.

Autor: rzw / Źródło: PAP, TVN Meteo