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时间:2024-10-20 07:33 点击:200

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科技马上发展的今天现金凯发·k8国际app平台,万古候的天际旅行对东谈主类来说依然吵嘴常迂回的,除了幽闭的小空间可能会对航天员带来样式毁伤以外,航天器有限的载重如安在东谈主员、水、空气以及食物之间取得均衡亦然一个很大的问题。

航天员的食物从那边来?

要是这些维系人命所必需的物资所有由地球补充的话,不仅意味着庞杂的资本,也意味着咱们对天际的探索注定无法走远……举个例子,根据一项科学究诘,六位航天员施行一次火星任务,其食物需求将会重达 12 吨(不含包装净重),而即使是输送资本较低的 SpaceX,其每千克载重的资本也高达 2720 好意思元。

要是说载东谈主探索火星还属于咱们咬咬牙就能够达到的水平,那未来要探索木星、土星这种更远处的行星,致使是外太阳系,其资本将会高到所有无法承受的地步,何况补给的时效性也会稀奇低下。

正因如斯,东谈主们对天际食物的究诘从未停驻脚步,比如在当今条款下最容易完毕的天际农场,即径直在空间站或航天器中汲引植物并收成食物,照旧在中国和好意思国的两个空间站内进行了屡次实验,并照旧在天际中培育出了多种蔬菜,好意思国航天员致使早已在天际吃到了他们种下的生菜、胡萝卜和辣椒等蔬菜。

除了蔬菜以外,东谈主们还试图在天际中繁衍藻类、蘑菇以及虫豸等,但这些繁衍或汲勾引导皆需要进行复杂的规划和恒久的保重来模拟地球生态系统,才气让动植物们在诱导中曩昔滋长,若要作念到在天际中完毕食物自食其力,当今的诱导产量还远远不够,还需要增多诱导体积和数目,这无疑会占据大皆航天器空间。

为了寻找愈加便捷又精真金不怕火空间和资本的次第,有科学家将见地投向了小行星:从小行星开采有机物,经过浅近贬责后喂食给细菌,细菌会消化它们,并变成东谈主类可食用的有机物。

小行星中也有有机物

东谈主类对小行星的究诘照旧进行了数百年,天然其时咱们无法径直从小行星赢得样本,但这并不妨碍它们我方过来找咱们,每年皆会有大皆小行星的碎屑陨落到地球上,咱们将其称之为陨石,根据估算,每年陨落的陨石数目高达 1.7 万颗。

经过恒久究诘,科学家们将陨石按照因素分为三大类:石陨石、石铁陨石、铁陨石,并依据陨石中的具体结构和因素,进一步将这三大类陨石分为更多的陨石组,比如,在石陨石之下又按照陨石的结构,将其分为球粒陨石和无球粒陨石,球粒陨石指的便是陨石中存在球状颗粒的类型。据统计,陨落在地球上的陨石中有 86% 皆是球粒陨石。

这些陨石中的球粒被合计在太阳系变成之初,由星云物资径直冷却变成的,它们变成后由小球粒探讨变成小个头的小行星,小行星们又相互碰撞滋长,变成如今太阳系内的岩质行星,而那些未能变成岩质行星的小行星们则聚合在了小行星带。

根据陨落在地球上的球粒陨石的高比例,不错推断在小行星带内的绝大部分小行星的因素也皆与球粒陨石肖似,何况由于球粒是太阳系内最陈旧的固体物资之一,关于究诘太阳系早期的历史具有首要路理,科学家们对球粒陨石的究诘稀奇上心,并对它们的因素结构进行了详备分析。

他们将球粒陨石分为 15 个不同的陨石组(CI,CM,CO,CV,CK,CR,CH,CB,H,L,LL,EH,EL,R 和 K),其中以 C 来源的被归为碳质球粒陨石,在这些陨石中含有浓度稀奇高的有机化合物,有些陨石中有机物可能占其分量的 5% 操纵。

其中,被究诘得很深的碳质球粒陨石包括默奇森陨石(Murchison)和塔吉什湖陨石(Tagish Lake),科学家们在它们中发现了包括酮、烷烃、羧酸、氨基酸、甲烷以及多环芳烃在内的多种小分子有机物,然则其中绝大部分有机物皆是大分子有机物,默奇森陨石和塔吉什湖陨石的主要有机物因素见下图。

这些有机物在刚被发现的时候,激勉了大家喜悦,东谈主们纷纷肯定在外星存在人命,致使就连地球上的人命也皆来自外星,因为其时东谈主们合计只须人命经过才气变成有机物。然则很快,经过详备的究诘发现,在天然状况下,化学反馈也能变成有机物。

此外,这些有机物均由天然的化学反馈变成的字据还包括:陨石和地球上的同种有机物在分子结构上是存在相反的,好多皆是同分异构体(分子式交流,结构不同);手性不同,陨石中的有机物既有左旋,也有右旋,但地球上由人命变成的有机物皆只须左旋结构。

何况跟着科技的跨越,科学家们也启动在远处的星云中发现了有机物的信号,这一切皆在告诉咱们,有机物在寰宇中是世俗存在的。时于本日,陨石中、寰宇中存在有机物这件事照旧成为科学界的知识。

怎么才气"吃掉"小行星?

由于这些陨石中含量最大的有机物皆是一些肖似塑料的大分子有机物,径直"吃"详情是不本质的,因此科学家们模仿了一个最新完毕的塑料微生物贬责实验。在这个实验中,东谈主们将塑料热解(400 ℃ ~900 ℃),让大分子的长链有机物破损变成一系列低分子量的碳氢化合物,然后应用细菌贬责这些碳氢化合物,法例发现细菌能曩昔消化这些碳氢化合物,并大皆孳生。

科学家们合计,未来航天员也不错应用热解的花式贬责开采出来的富含碳质球粒的小行星矿物,然后应用细菌消化这些物资,由于细菌滋长速率极快,它们将会源远流长地为航天员提供实足的食物。

此外,就在本年,还有科学家通过实验发现,要是径直将陨石打碎成粉,在缺氧条款下,假单胞菌科的一些细菌致使能径直应用这些陨石粉末生活并恒久孳生下来。

这些实验皆讲明,先应用细菌"吃"小行星,东谈主再"吃"细菌产生的生物资,这可能是一个远景普遍的天际食物决策。

为了搞了了小行星能提供若干有机物,科学家们以小行星(101955)贝努(Bennu)为例进行了估计。小行星贝努是东谈主类当今照旧登陆并取回样本的两颗小行星之一,另一颗为小行星(162173)龙宫(Ryugu),贝努的直径小于 500 米,质料为 7760 万,且其因素与碳质球粒陨石因素不异。

经过估计,他们发现,仅小行星贝努在最低法例情况下产生的生物资,实足 631 位航天员一年的食物花费,而在最高法例的情况下,实足 17000 位航天员一年的食物花费。

通过换算后科学家发现,在最低法例情况下,为了供应一位航天员一年的食物需求,需要贬责约莫 16 万吨小行星矿物;在最高法例情况下,则仅需贬责 5000 吨小行星矿物。

天然这个究诘看上去很有出路,但未来的航天员要是确凿在施行恒久任务时必须以细菌为生的话,这若干惨了点吧?

未来还需更多探索

发现小行星手脚未来航天员食物来源的潜在价值不仅是对传统天际食物供应体系的一次改良,更是东谈主类允洽顶点环境、完毕星际旅行梦念念的进军一步。

天然,将小行星滚动为食物来源仍濒临诸多本事挑战与伦理考量,让咱们以怒放的心态和不懈的死力,无间在这条充满未知与遗址的天际探索之路向前行。大要在不远的将来,小行星将不再只是是寰宇中的孤立孤身一人旅者现金凯发·k8国际app平台,而是东谈主类探索寰宇的亲密伙伴。


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