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转自：中国科协厕所 偷拍

科技赶快发展的今天，永劫期的天际旅行对东说念主类来说依然短长常蜿蜒的，除了幽闭的小空间可能会对航天员带来姿色毁伤除外，航天器有限的载重如安在东说念主员、水、空气以及食物之间取得均衡亦然一个很大的问题。

航天员的食物从何处来？

若是这些维系人命所必需的物资所有由地球补充的话，不仅意味着众多的老本，也意味着咱们对天际的探索注定无法走远……举个例子，根据一项科学盘问，六位航天员践诺一次火星任务，其食物需求将会重达12吨（不含包装净重），而即使是输送老本较低的SpaceX，其每千克载重的老本也高达2720好意思元。

若是说载东说念主探索火星还属于咱们咬咬牙就能够达到的水平，那将来要探索木星、土星这种更远方的行星，以致是外太阳系，其老本将会高到所有无法承受的地步，况兼补给的时效性也会至极低下。

正因如斯，东说念主们对天际食物的盘问从未停驻脚步，比如在现在条目下最容易终了的天际农场，即平直在空间站或航天器中栽种植物并成绩食物，还是在中国和好意思国的两个空间站内进行了屡次实验，并还是在天际中培育出了多种蔬菜，好意思国航天员以致早已在天际吃到了他们种下的生菜、胡萝卜和辣椒等蔬菜。

中国空间站上产出的蔬菜。图片来源：CCTV

除了蔬菜除外，东说念主们还试图在天际中衍生藻类、蘑菇以及虫豸等，但这些衍生或栽种确立都需要进行复杂的假想和始终的珍摄来模拟地球生态系统，才能让动植物们在确立中正常滋长，若要作念到在天际中终了食物自强不断，现在真是立产量还远远不够，还需要加多确立体积和数目，这无疑会占据广泛航天器空间。

外洋空间站上进行蔬菜栽种真是立（Veggie）

NASA右图：外洋空间站中栽种出来的辣椒。图片来源：ISS Research

为了寻找愈加方便又从简空间和老本的设施，有科学家将眼神投向了小行星：从小行星开荒有机物，经过浮浅看守后喂食给细菌，细菌会消化它们，并酿成东说念主类可食用的有机物。

小行星中也有有机物

东说念主类对小行星的盘问还是进行了数百年，天然那时咱们无法平直从小行星获得样本，但这并不妨碍它们我方过来找咱们，每年都会有广泛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。

经过始终盘问，科学家们将陨石按照要素分为三大类：石陨石，石铁陨石，铁陨石，并依据陨石中的具体结构和要素，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，球粒陨石指的即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%都是球粒陨石。

Allende陨石上的球粒。图片来源：Wikipedia

这些陨石中的球粒被合计在太阳系酿成之初，由星云物资平直冷却酿成的，女教师日记它们酿成后由小球粒联接酿成小个头的小行星，小行星们又相互碰撞滋长，酿成如今太阳系内的岩质行星，而那些未能酿成岩质行星的小行星们则连合在了小行星带。

根据陨落在地球上的球粒陨石的高比例，不错臆想在小行星带内的绝大部分小行星的要素也都与球粒陨石雷同，况兼由于球粒是太阳系内最陈腐的固体物资之一，关于盘问太阳系早期的历史具有重通衢理，科学家们对球粒陨石的盘问至极上心，并对它们的要素结构进行了在意分析。

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开端的被归为碳质球粒陨石，在这些陨石中含有浓度至极高的有机化合物，有些陨石中有机物可能占其分量的5%傍边。

其中，被盘问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（TagishLake），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，然而其中绝大部分有机物都是大分子有机物，默奇森陨石和塔吉什湖陨石的主要有机物要素见下图。

默奇森陨石和塔吉什湖陨石的主要有机物要素。图片来源：作家好处

这些有机物在刚被发现的时候，激励了人人本旨，东说念主们纷繁肯定在外星存在人命，以致就连地球上的人命也都来自外星，因为那时东说念主们合计只好人命经过才能酿成有机物。然而很快，经过在意的盘问发现，在天然现象下，化学响应也能酿成有机物，比如氨基酸的酿树立仅需一些浮浅的无机物：

由浮浅无机物酿成氨基酸（最右侧化学式）的化学响应方程式。图片来源：Wikipedia

此外，这些有机物均由天然的化学响应酿成的左证还包括：陨石和地球上的同种有机物在分子结构上是存在各异的，好多都是同分异构体（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，但地球上由人命酿成的有机物都只好左旋结构。

氨基酸的手性暗示图，它们的结构镜像对称，然而无法通过平移重合到一都。图片来源：Wikipedia，作家

况兼跟着科技的杰出，科学家们也开动在远方的星云中发现了有机物的信号，这一切都在告诉咱们，有机物在宇宙中是平淡存在的。时于本日，陨石中、宇宙中存在有机物这件事还是成为科学界的知识。

如何才能“吃掉”小行星？

由于这些陨石中含量最大的有机物都是一些雷同塑料的大分子有机物，平直“吃”细目是不实践的，因此科学家们鉴戒了一个最新终了的塑料微生物看守实验。在这个实验中，东说念主们将塑料热解（400℃-900℃），让大分子的长链有机物芜乱酿成一系列低分子量的碳氢化合物，然后欺骗细菌看守这些碳氢化合物，畛域发现细菌能正常消化这些碳氢化合物，并广泛滋生。

科学家们合计，将来航天员也不错欺骗热解的格局看守开荒出来的富含碳质球粒的小行星矿物，然后欺骗细菌消化这些物资，由于细菌滋长速率极快，它们将会滚滚连续的为航天员提供宽裕的食物。

此外，就在本年，还有科学家通过实验发现，若是平直将陨石打碎成粉，在缺氧条目下，假单胞菌科的一些细菌以致能平直欺骗这些陨石粉末生计并始终滋生下来。

这些实验都证据注解，先欺骗细菌“吃”小行星，东说念主再“吃”细菌产生的生物资，这可能是一个远景众多的天际食物有假想。

为了搞了了小行星能提供些许有机物，科学家们以小行星（101955）贝努（Bennu）为例进行了计较。小行星贝努是东说念主类现在还是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，且其要素与碳质球粒陨石要素相通。

小行星贝努。图片来源：Wikipedia

经过计较，他们发现，仅小行星贝努在最低恶果情况下产生的生物资，宽裕631位航天员一年的食物破钞，而在最高恶果的情况下，宽裕17000位航天员一年的食物破钞。

通过换算后科学家发现，在最低恶果情况下，为了供应一位航天员一年的食物需求，需要看守约莫16万吨小行星矿物；在最高恶果情况下，则仅需看守5000吨小行星矿物。

通过计较得到的小行星贝努能提供的最低（橘色方框）和最高（红色方框）食物量。图片来源：参考文件[1]

天然这个盘问看上去很有出路，但将来的航天员若是真的在践诺始终任务时必须以细菌为生的话，这些许惨了点吧？

将来还需更多探索

发现小行星手脚将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修订，更是东说念主类相宜顶点环境、终了星际旅行梦念念的遑急一步。

天然，将小行星诊疗为食物来源仍濒临诸多本领挑战与伦理考量，让咱们以绽开的心态和不懈的尽力，不绝在这条充满未知与古迹的天际探索之路向前行。大约在不远的将来，小行星将不再只是是宇宙中的并立旅者，而是东说念主类探索宇宙的亲密伙伴。

参考文件

PillesE，NicklinRI，PearceJM.Howwecanmineasteroidsforspacefood[J].InternationalJournalofAstrobiology，2024，23:e16.

筹办制作

出品丨科普中国

作家丨地星引力厕所 偷拍