神秘宇宙

國際太空站上的藻類生物反應器,可為太空人製造氧氣和食物

國際太空站(International Space Station)的太空人將開始測試一種由藻類驅動的生物反應器,以評估其未來參與長期太空任務的可行性。

藻類生物反應器

這種由藻類驅動的生物反應器被稱作「光生物反應器」(Photobioreactor,PBR),已於 2019 年 5 月 6 日由 SpaceX 的飛龍號太空船(Dragon)運抵國際太空站。

光生物反應器代表能創造出一個封閉迴路式生命支持系統,未來將能維持太空人在太空中的生存所需資源,而不需要從地球進行補給任務。這對未來的長期火星或月球任務尤其重要,因為這些任務所需的供給,比單次太空船任務所能承載的重量還要多。

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自給自足系統

光生物反應器的設計是利用藻類,將太空人在太空站上呼出的二氧化碳,經由光合作用轉化為氧氣及可食用的生物質(biomass)。PBR 預計將與 2018 年運送到太空站的空氣回收系統「進階封閉迴路系統」(Advanced Closed-Loop System,ACLS)搭配運作。ACLS 系統會先從太空站艙內的二氧化碳中提取甲烷與水,接著再由光生物反應器的藻類將剩餘的二氧化碳轉換成氧氣。

在實驗中,會在太空站培養一種稱為綠球藻(Chlorella Vulgaris)的微生物藻。這種藻類除了可以產生氧氣之外,也能產生一種太空人能食用的營養生物質。在太空船內能從二氧化碳製造出可食用的生物質,代表可減少太空任務中需要運送的食物量。研究人員估計,因為這種食物含有高蛋白質,因此可以取代約 30% 的太空人食物。

德國航空太空中心(German Aerospace Center)PBR 實驗的計畫主導人奧立佛·安傑爾(Oliver Angerer)表示:「藉由首次展示出這套混合系統方法,我們正處於未來生命支持系統的領先地位。當然,這些系統主要用於行星基地站或是非常長期的任務,但是如果不在今天奠下基礎,這些技術將無法在需要時使用。」

參考資料:

  1. Mathewson, S., (2019, May 8). Algae ‘Bioreactor’ on Space Station Could Make Oxygen, Food for Astronauts. Space.com