Experiment METRO, navržený českými vědci, zamíří na ISS

Ty by po otestování mohly podle webu AV ČR v budoucnu zajistit astronautům nepřetržitou výrobu kyslíku a potravin z oxidu uhličitého a vody. Experiment vybralo Ministerstvo dopravy k realizaci během letu českého astronauta Aleše Svobody na Mezinárodní vesmírnou stanici ISS.

Cílem experimentu METRO (Metabolic gases Transfer for Optimised algae growth) je porozumět procesům v mikrogravitaci tak, aby vědci mohli navrhnout fotobioreaktor pro použití ve vesmíru, který by byl základem bioregenerativního systému.

Bioregenerativní systémy podpory života představují revoluční přístup k dlouhodobým vesmírným misím, protože využívají živé organismy jako řasy, rostliny a mikroorganismy k recyklaci odpadních látek posádky, produkci kyslíku a potravy a pohlcování oxidu uhličitého, což je základem udržitelného ekosystému vesmírné lodi či stanice.

Mikrogravitace jako výzva pro běžně fungující systém

Klíčovou součástí bioregenerativního systému je fotobioreaktor – speciální zařízení, ve kterém řasy díky světlu fotosyntetizují a přeměňují oxid uhličitý na kyslík a biomasu. Přestože návrh a provoz takového zařízení je v pozemských podmínkách dobře prostudován, inženýrské aspekty fotobioreaktorů fungujících v mikrogravitaci zůstávají dosud téměř neprobádané.

Související

Lukáš Bauer

Vědci našli klíč k určení hmotnosti vesmíru:…

Martin Pokorný

Magnetary s extrémně silným magnetickým polem jsou…

V beztížném stavu se totiž zásadně mění chování kapalin, například formování bublin a jejich pohyb v reaktoru, což výrazně ovlivňuje efektivitu přenosu plynů mezi kultivačním médiem a atmosférou.

„Náš experiment, který zamíří na Mezinárodní vesmírnou stanici, se zaměří právě na tyto jevy. Budeme sledovat chování kapalné fáze (kultivační médium s řasami) a plynné fáze (atmosféra ISS), transport kyslíku a oxidu uhličitého mezi nimi a dynamiku růstu řas v prostředí beztíže (mikrogravitace). Získaná data umožní návrh budoucích fotobioreaktorů, které v hlubokém vesmíru zajistí soběstačnost posádek.

Díky nim bude možné navrhnout zařízení s optimálním tvarem a systémem vnitřních toků, jež udrží stabilní fotosyntetickou aktivitu řas, a tím spolehlivě zajistí produkci kyslíku a recyklaci oxidu uhličitého na palubě vesmírných lodí mířících k Měsíci, Marsu i dále,“ vysvětluje Irena Brányiková z Ústavu chemických procesů AV ČR, vědecká vedoucí experimentu METRO.

Návrh experimentu METRO podalo ČVUT v Praze, které zajišťuje fyzickou realizaci experimentu ve spolupráci s Ústavem chemických procesů AV ČR jako vědeckým partnerem. Dalšími partnery jsou esc Aerospace, s.r.o., zajišťující vývoj řídicí elektroniky a software, a Serenity Valley Technologies, s.r.o., jež má na starosti management projektu. Experiment využije na mezinárodní vesmírné stanici platformu ICE Cubes.

Zdroj: Ústav chemických procesů AV ČR, Ministerstvo dopravy