聚焦信息技术领域 为产业发声
导读
众所周知，对于长期在国际空间站工作的宇航员来说，食物供应是一个主要的问题。如果在宇宙飞船上自己种的话，则需要大量的能源和水，而能源和水在太空中与食物一样稀缺，而从地球上携带大量的食物则会占据空间，同时还会增加飞船的重量从而消耗更多燃料。因此，如何发明一种行之有效的方法解决航天员饮食问题，成了目前科学家们研究的一个重要课题。
航天食物的标准
太空食品的包装都有一定的标准：基本的是要求食物要能够保存下来，另外体积要小而轻、食用方便、不能散落，以防止在太空中飘浮，并且每种食品必须包含特定的准备指令和条形码，以便跟踪每个宇航员的饮食状况。这样做主要是考虑到食品占飞船空间大小以及对飞船载重的影响。
飞船载重越重就要求更多的原料，所以减轻载重也是节省成本的一种渠道。在包装的方便简明实用方面，前苏联做得不错。他们用罐子来储存食物，同时借助罐子来加热。很大程度上为宇航员的饮食提供了方便。
航天食品的制作要求营养搭配平衡，可口爽口，易于消化。同时食品制作的时候还要考虑到失重环境，要轻，密封要严，能够快速食用，食用后便于打扫。尽最大努力为宇航员腾出更大、更舒适的生活空间。
传统的航天食物单产不高
藜麦在1980年代被美国宇航局用于宇航员的太空食品。藜麦这种古老的粮食几乎已经被现代社会所淘汰，在美国航天局（NASA）挑选“宇航作物”的时候因为“营养全面”的特质脱颖而出拔得头筹。
藜麦为何是长远太空旅程的理想食品？考虑到太空中没有冰箱或冷藏箱，食品必须保持在特定的温度下，同时要考虑到高压及无重力的情况。另一个要考虑的因素是，在无制冷链—即在室温条件下—和不含防腐剂的情况下，食品必须在18-24个月内保持食用。食品的盒装方式也非常重要，因为通常要选用规格为30 x 20厘米而非更大、更重的盒子。藜麦因其质地、重量和大量的维生素和矿物质含量，除了其丰富的营养价值，还有顽强的生长能力。
不过，藜麦的单产依然不算高。在飞向火星的过程中要养活几位宇航员，需要的种植空间也还是相当大的。开源节流，提高食物的利用效率，依然还是非常重要的。
科学家另辟蹊径
在这样的背景下，美国航天局（NASA）想了一个让航天员自产自销的好办法，并斥资20万美金支持这一项目。自产自销，说白了，是粪便的废物利用，将屎再次变为再生食物……是的你没听错！
这项研究是美国宾州州立大学的Christopher House搞的，发表在2017年11月出版的《空间研究中的生命科学》（Life Sciences in Space Research）杂志上。他设计的反应器是一个设计紧凑的封闭圆筒。把人体废物装进其中，在无氧条件下用特定的微生物发酵，把人体屎尿转化成了高蛋白高脂肪的物质，可以直接用于制作食物。
据科学家所言，不论是屎还是食物，他们都有一个共同点——都是由最基本的碳氢氧氮磷等元素组成的，而就是这个共同点，让这个匪夷所思的设想即将成为现实。Christopher House教授表示：“我们设想和实验了这样一个方案，即用厌氧消化的方法处理航天员的排泄物，从而制造一种可食用的生物团。”厌氧消化，其实就是在缺乏氧气的情况下分解物质的过程，这是一种分解可生物降解物质的有效途径，在地球上，我们也常用这一方法处理废水，进行垃圾的降解和循环利用。
Christopher House教授进一步解释道：“人类排泄物厌氧消化过程会生成甲烷，然后，我们用这种气体制造出另一种微生物，它被称为"荚膜甲基球菌"。 这种微生物目前被用作动物饲料，它含有52%的蛋白质和36%的脂肪，因此，它也有可能成为人类的一种食物来源。”而整套工序，用正常人能听懂的话说就是：先把便便分解，提取其中的营养物，再将营养物转化为一种像蔬菜泥一样的东西。
当然，这还只是一个概念模型，实验中用的也只是人体废物的模拟物。这项研究的价值意义在于展示了一种可能：这个生物反应其可以作为“航天器中种植食物”的一个补充，把屎尿直接转化成食物，从而增加营养物质与水循环的效率。如果这项黑科技民用的话，你敢尝尝吗？
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