Astronauti na Mars budou mít nástroje vyrobené z lidské moči

Představte si, že letíte na Mars a během výstupu nešťastnou náhodou přijdete o zásadní nástroj, který opravdu potřebujete. Co teď? Prostě se vrátíte zpět do kosmické lodě a ze své moči a vydýchaného vzduchu s pomocí mikroorganismů a 3D tiskárny si vytisknete nový. Právě tohle je definitivní cíl vědců, kteří připravují dlouhé kosmické cesty.

Teď se tato představa stává mnohem reálnější, než kdy dříve byla. Na její realizaci totiž pracuje tým amerických chemiků, kteří představili svou koncepci na 254. setkání Americké chemické společnosti.

Peníze až v první řadě

Astronauti si toho do vesmíru moc vzít nemohou – vynesení každého kilogramu stojí statisíce dolarů. „Pokud by letěli na cestu, která by mohla trvat třeba i několik let, musíme zaručit, aby mohli recyklovat veškeré vybavení anebo aby si mohli cokoliv sami vyrobit z dostupných materiálů,“ uvedl chemik Mark A. Blenner.

A jedním z mála materiálů, jehož budou mít astronauti dostatek, bude moč a výkaly. Odpad z jejich těl se bude uvolňovat pořád – ať už dýcháním, potem nebo vyměšováním. Všechno jsou to ale molekuly, které se dají nějak využít; a vědci teď pracují na tom jak. Ukazuje se, že možnosti jsou prakticky nepřeberné – molekuly se totiž dají teoreticky přeměnit na různé polymery, z nichž se dá vytvořit mnoho užitečných věcí – od jídla, až po nástroje.

Blennerův tým pracuje s kultivovanými kvasinkami druhu Yarrowia lipolytica. Ty potřebují k růstu jen dvě věci: uhlík a dusík. A obé se dá získat ze „zplodin lidského těla“, popsal Blenner. Uhlík si samy kvasinky vezmou z kysličníku uhličitého, který člověk vydechuje, to není problém. Případně je tato látka v dostatečném množství v řídké atmosféře Marsu.

Problém zvaný dusík

Horší to už bylo s dusíkem. Ukázalo se však, že se dá získat z močoviny obsažené v moči – což je také látka, jíž budou mít na palubě několikaletého letu dost a dost. Navíc je ještě třeba ještě dalšího činitele, který přemění oxid uhličitý do podoby, v níž ho dokážou konzumovat – k tomu se zase mohou využít řasy nebo speciální bakterie.

Během Blennerova výzkumu se ukázalo, že jeden z kmenů použitých kvasinek umí vyrábět omega-3 mastné kyseliny, které jsou potřebné pro zdraví lidského srdce, mozku a očí. Vydrží však jen několik let, zatím tedy neexistoval způsob, jak ji zajistit astronautům na mnohaleté expedici; už jen tohle by stačilo, aby to mezi vědci vyvolalo nadšení. Jenže to není všechno, ani zdaleka…

Další kmen této kvasinky totiž vytváří polyesterové polymery, které jsou vhodné pro tisk ve 3D tiskárnách. V nich se mohou stát náplní, z níž se dá vyrobit kvalitní plast. Profesor Blenner nyní pracuje na způsobu, jak vytvořit nebo upravit další kmeny kvasinek, které by se daly použít k dalším věcem.

Zatím tato metoda není příliš efektivní, jejím výsledkem je příliš malé množství plastu na to, aby se to dalo v praxi využít. Vědci však usilovně vše vylepšují, aby se výkon maximalizoval. Současně se pokoušejí najít cesty, jak tuto technologii využít v praxi přímo na Zemi.

Text: MK