Oltre al problema dell'acqua di cui abbiamo parlato più volte in passato, un altro ostacolo da superare nell'ottica dei viaggi spaziali della durata di mesi o anni è il cibo. Portare abbastanza approvvigionamenti dalla Terra richiede troppo spazio e alza il peso da trasportare, con un conseguente dispendio maggiore di carburante (e di costi in ultima analisi).
Per risolvere la questione è stata studiata l'eventualità di coltivare il cibo durante il viaggio facendo uso di metodi idroponici, ma anche questa ipotesi è stata scartata perché il processo richiede un alto consumo di energia e di acqua.
I ricercatori della Pennsylvania State University hanno quindi esplorato un'altra opzione: trasformare in cibo una sostanza che non mancherà certo a bordo delle astronavi: le feci. Suona strano, ma pensate che già oggi a bordo della ISS l'urina viene riciclata. Il gruppo di ricerca della Penn State ha trovato un modo per abbattere rapidamente rifiuti solidi e liquidi in modo da ottenere qualcosa di commestibile mediante una serie di reattori microbici.
Christopher House, professore di geoscienze presso l'ateneo statunitense, ha spiegato di avere "immaginato e testato l'idea di trattare simultaneamente i rifiuti degli astronauti con i microbi producendo al tempo stesso una biomassa commestibile, direttamente o indirettamente, a seconda dei problemi di sicurezza".
Per testare la loro idea i ricercatori hanno usato un rifiuto solido e liquido artificiale comunemente usato nei test di gestione dei rifiuti. Hanno creato un sistema cilindrico chiuso, lungo 1,2 metri e con un diametro di 10,16 centimetri, all'interno del quale alcuni microbi selezionati sono stati messi a contatto con i rifiuti. I microbi abbattono i rifiuti mediante la digestione anaerobica: "è un modo efficace per ottenere massa trattata e riciclata. La novità del nostro lavoro è stata quella di togliere i nutrienti e metterli intenzionalmente in un reattore microbico per produrre cibo" ha spiegato House.
Il team infatti ha scoperto che il metano prodotto durante la digestione anaerobica dei rifiuti umani può essere utilizzato per coltivare un altro microbo, il Methylococcus capsulatus, costituito per il 52 percento di proteine ”‹”‹e per il 36 percento di grassi: una potenziale fonte di nutrimento per gli astronauti.
Per evitare lo sviluppo di patogeni, il gruppo di lavoro ha vagliato diversi modi per far crescere i microbi in un ambiente alcalino o ad alto calore, e hanno così ottenuto un ceppo di batteri Halomonas costituiti per il 15 percento di proteine ”‹”‹e per il 7 percento di grassi. A una temperatura di 70 gradi (che uccide la maggior parte degli agenti patogeni), è invece cresciuto il ”‹”‹Thermus aquaticus commestibile, un microbo composto per il 61 percento di proteine ”‹”‹e per il 16 percento di grassi.
Un altro risultato positivo ottenuto è che, durante i test, i ricercatori sono riusciti ad eliminare dal 49 al 59 percento di rifiuti solidi in 13 ore, contro altri metodi che richiedono diversi giorni. Una brillante soluzione al problema della gestione degli escrementi degli astronauti.
La ricerca (co-finanziata dalla NASA) è stata pubblicata su Life Sciences ed è da precisare che il sistema impiegato per la sperimentazione non è ancora pronto per l'applicazione, ma è una interessante opzione per le missioni spaziali del futuro, e come ha precisato House "è più veloce della coltivazione di pomodori o di patate".
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