دیجی لند | اخبار دنیای دیجیتال اخبار دیجیتال | اخبار فن آوری

بازیافت ادرار فضانوردان کلید زنده نگه‌داشتن انسان بر روی مریخ و یا هر سیاره دیگر!

بازیافت ادرار فضانوردان کلید زنده نگه‌داشتن انسان بر روی مریخ و یا هر سیاره دیگر!

در باره علم و دانش خبری پخش شده مبنی بر این که:

بازیافت ادرار ، مدفوع و حتی بازدم فضانوردان با شیوه‌هایی که اخیرا به وسیله دانش پژوهان پیشرفت یافته‌اند، می‌تواند بقای انسان را در خارج از جو زمین تضمین کند.

شیوه‌های بازیافت اصولی و هوشمندِ ضایعات انسانی و مبدل آن به پلاستیک برای پرینت سه بعدی ابزارآلات و تولید مواد خوراکی، در تلاش برای گسترش بازدهی سفرهای فضایی و تامین احتیاج‌های انسان در فضا، مسئله تحقیق بسیاری از محققان در سال‌های واپسین بوده است. در باب همین مسئله، اخیرا مخمری با اسم «یاروویا لیپولیتیکا» (Yarrowia lipolytica) مورد استقبال محققان دانشگاه کلمسون (Clemson University) کارولینای جنوبی آمریکا قرار گرفته است که می‌تواند با تغذیه از کربن موجود در نفس و نیتروژن موجود در ادرار انسان، امکان تولید انواع متفاوتی از ویتامین‌ها و پل استر را ممکن کند.

به دلیل محدودیت‌های زمانی و ظرفیتی، نمی‌توان برای سفر به فضا تمام مواد و وسایل موردنیاز را در یک یا چند موشک قرار داد و با خود به سیاره‌ای چون مریخ برد؛ بدین جهت، بازیافت ادرار فضانوردان همراه با شیوه‌های دیگر استفاده مجدد از مواد که بخش اصلی سیستم بازیافت دانش پژوهان کلمسون است، نقشی بنیادی در زنده ماندن در فضا دارد.

در باب همین مسئله، مارک اِی بلِنر (Mark A. Blenner) یکی از این دانش پژوهان اظهار کرده است که اقتصاد اتمی (Atom Economy) و بهره برداری از تمامی موادی که همراه با فضانوردان هستند، در موفقیت سفرهای فضایی و زنده ماندن مسافران فضا بسیار موثر است.

بازیافت ادرار فضانوردان کلید زنده نگه‌داشتن انسان بر روی مریخ و یا هر سیاره دیگر!

مخمر یاروویا لیپولیتیکا

یکی از مشتقات مخمر مهندسی‌شده، قادر به تولید امگا 3 است؛ این ماده که نقش مهمی در سلامت قلب، چشم و مخصوصا مغز دارد،‌ درست مانند مکمل‌های غذایی دیگر، طول عمر کوتاهی داشته و چند سال بعد از تولید فاسد می‌شود؛ بدین جهت باید شیوه‌های کم‌هزینه‌ای مانند بازیافت ادرار و هوای تنفس‌شده مورد بهره برداری قرار بگیرند تا فضانوردان مواد مغذی موردنیاز بدن خود را غیر از مواد غذایی پایه‌ای، در دست داشته باشند. با این وجود هم‌اکنون مخمر یاروویا لیپولیتیکا، تنها مقادیر کمی پلی‌استر و مواد مغذی تولید می‌کند، با اینحال تیم پژوهشگران در تلاش‌اند تا بازدهی شیوه خود را بالاتر ببرند.

نمونه دیگری از مشتقات مخمر ذکر شده هم با قابلیت تولید پلیمرهای پلی‌استر که با اسم پلاستیک مورد بهره برداری در تولید الیاف پارچه استفاده می‌شوند، می باشد که با نیت تامین مواد ابتدایی پرینترهای سه بعدی پیشرفت داده شده است. اگر بخواهیم جمع بندی کنیم، نکته مهم این است که فضانوردان قادر باشند وسایل موردنیاز خود را ساخته و در صورت لزوم آن‌ها را جانشین و یا تعمیر کنند.

بازیافت ادرار فضانوردان کلید زنده نگه‌داشتن انسان بر روی مریخ و یا هر سیاره دیگر!

مواد پلاستیکی در داخل مخمر یاروویا لیپولیتیکا

غیر از تمام موارد گفته‌شده، توانایی‌های مخمر یاروویا لیپولیتیکا در بازیافت ادرار و ضایعات دیگر آنقدر جالب و چشم‌گیر است که بررسی ها مرتبط به آن به دلیل‌ی دستیابی به ماده ارزشمندی چون امگا 3، امکان افزایش شرایط پرورش ماهی و تولید شکل‌های دیگر مواد غذایی مورد بهره برداری انسان را هم دارد. در باب همین مسئله، بلِنر بیان می کند که یافته‌های ایشان و همکارانش نشان می‌دهند که این مخمر ویژه، خصوصیت‌های ژنتیکی و بیوشیمیایی متفاوتی درمقایسه با دیگر مخمرها دارد و پژوهش بر روی ممتاز بودن آن، امکان پیشرفت علم بازیافت ضایعات را ممکن خواهد نمود.

با اینحال گسترش بازدهی این مخمر تنها مساله در مقابل محققان نیست؛ هم اینک نیاز به افزودن ماده مجزایی به مخمر برای مصرف خوب‌تر کربن می باشد و از طرف دیگر، استخراج پلیمرهای تولیدی به وسیله مخمر هم کمی سخت‌زاست، چون این ارگانیسم تک‌سلولی به پلیمرهای تولیدی خود به چشم منبع تغذیه نگاه می‌کند و به سادگی این مواد را در دست عوامل خارجی قرار نمی‌دهد.

بازیافت ادرار فضانوردان کلید زنده نگه‌داشتن انسان بر روی مریخ و یا هر سیاره دیگر!

یکی از سیستم‌های بازیافتی ایستگاه فضایی بین‌المللی

به توجه به محدودیت‌های سیستم بازیافت ادرار و بازدم پیشرفت‌یافته، این تحقیق قدم بزرگی در راه رسیدن به شیوه‌های بازیافتی پیشرفته‌ای که برای سفرهای فضایی طولانی و طاقت‌فرسا موردنیاز هستند، برداشته است.

نیازهای مالی محققان دانشگاه کلمسون با بودجه‌ای که ناسا (NASA) دو سال پیش، برای ترغیب کار پژوهشی در عرصه پیشرفت و افزایش شیوه‌های پیشرفته‌ی بازیافت ضایعات انسانی مقرر کرده بود، تامین شد. از آنجایی که هم‌اکنون در ایستگاه فضایی بین‌المللی این شیوه‌ها مورد بهره برداری قرار می‌گیرند و بازیافت ادرار و عرق فضانوردان به متدی معمول برای تولید آب آشامیدنی مبدل شده است، بررسی دقیق‌تر فرآیندهای بیولوژیکی این شیوه‌ها و پیشرفت‌ی آن‌ها ارزش فراوانی دارد. بلنر هم اظهار کرده است که تولید سیستمی بیولوژیکی برای تامین نیازهای فضانوردان انگیزه اصلی بررسی ها ایشان و همکارانش بوده است.

یافته‌های پژوهشگران دانشگاه کرمسن به وسیله بخش «نشست و کنفرانس ملی» انجمن شیمی آمریکا (ACS) که ویدیو پایین را هم برای شرح ساده تر بررسی ها انجام شده بر روی مخمر یاروویا لیپولیتیکا تکمیل کرده است، بررسی خواهد شد.

معرفی نقش مخمر یاروویا لیپولیتیکا در بازیافت ادرار و دیگر ضایعات انسانی

امیدواریم اخبار علم و دانش ما مورد استقبال شما قرار گرفته است. با پخش این مقاله دوستان خود را از این خبر جالب با خبر کنید.

منبع