星际旅行中要“吃”小行星?

长时间太空旅行困难重重

目前，长时间的太空旅行对人类来说依然是非常困难的，除了幽闭的小空间可能会对航天员带来心理损伤之外，航天器载重有限，航天员如何在天上获取足够的水、空气以及食物，都是一个复杂的问题。

如果这些维系生命所必需的物质完全由地球补充的话，不仅意味着巨大的成本，也意味着我们对太空的探索无法走远。举个例子，根据科学研究，六位航天员执行一次火星任务，其食物需求将重达12吨（不含包装的净重）。而即使是运载成本较低的SpaceX，其每千克载重的成本也高达2720美元。

如果说载人探索火星还属于我们咬咬牙就能够到的水平，那未来要探索木星、土星这种更遥远的行星，甚至是外太阳系，其成本将会高到完全无法承受的地步，而且补给的时效性也会非常低下。

国际空间站里的蔬菜长势良好

将来人们想在空间站里种植蘑菇

为什么要从小行星上找食物？

正因如此，人们对太空食物的研究从未停下脚步，比如在空间站或航天器里种植蔬菜，像美国的航天员已在太空吃到了他们种下的生菜、胡萝卜和辣椒等蔬菜。

除了蔬菜之外，人们还试图在太空中养殖藻类、蘑菇以及昆虫。但这些养殖或种植设备都需要进行复杂的设计和长期维护来模拟地球生态系统，才能让动植物们在设备中正常生长。而且，要做到在太空中实现食物自给自足，目前的设备产量还远远不够，还需要增加设备，无疑会占据航天器大量空间。

为了寻找简便又节省空间和成本的方法，科学家便将目光投向了小行星：从小行星上开采有机物，经过简单处理后喂食给细菌，细菌消化它们后形成人类可食用的有机物。

小行星中也有有机物

人类对小行星的研究已经进行了数百年，因为每年都会有大量小行星的碎片（陨石）坠落到地球上，科学家们对它们进行了大量研究。

根据估算，每年坠落的陨石研究数量高达1.7万颗，科学家们将这些陨石按照成分分为：石陨石、石铁陨石、铁陨石三大类。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。据统计，坠落在地球上的陨石86%都是球粒陨石。

科学家在对碳质球粒陨石研究过程中发现了多种小分子有机物，这让科学家们惊喜不已，甚至产生猜测：难道外星上也存在生命？因为过去人们曾认为只有生命过程才能形成有机物。但后来发现：在自然状态下，化学反应也能形成有机物，比如氨基酸的形成就仅需一些简单的无机物。而且随着科技的进步，科学家们也开始在遥远的星云中发现了有机物的信息。这一切都在告诉着我们：有机物在宇宙中是广泛存在的。

人们在碳质球粒陨石中发现有机分子

怎么才能“吃”小行星？

由于这些陨石含量最大的有机物都是类似塑料的大分子有机物，直接吃肯定是不现实，因此科学家们借鉴了塑料微生物的处理实验。在这个实验中，人们将塑料加热，让大分子的长链有机物遭到破坏，然后形成一系列低分子量的碳氢化合物。然后，利用细菌处理这些碳氢化合物，结果发现细菌不仅能正常消化这些碳氢化合物，还可以大量繁殖。

科学家们认为，未来航天员也可以利用热解的方式处理开采出来的富含碳质球粒的小行星矿物，然后利用细菌消化这些物质。由于细菌生长极为快速，它们将会源源不断为航天员提供足够的食物。

此外，就在今年，还有科学家通过实验发现，如果直接将陨石打碎成粉，在缺氧条件下，假单胞菌科的一些细菌甚至能直接利用这些陨石粉末生存并长期繁殖下来。

这些实验都证明，利用细菌“吃”小行星，人来吃细菌产生的生物质，这可能是一个有前途的太空食物方案。

小行星贝努可以供几百名航天员“吃”一年

一颗小行星可以“吃”多久？

为了搞清楚小行星能提供多少有机物，科学家们以小行星贝努为例进行了计算。小行星贝努是人类目前已经登陆并取回样本的两颗小行星之一，另一颗为龙宫。贝努的直径小于500米，质量为7760万吨，且其成分与碳质球粒陨石成分相似。

经过计算，他们发现，小行星贝努在最低效率的情况下产生的生物质，足够631位航天员一年的食物消耗。而在最高效率的情况下，足够17000位航天员一年的食物消耗。

在通过换算后，科学家发现，在最低效率情况下，为了供应一位航天员一年的食物需求，需要处理大约16万吨小行星矿物，在最高效率情况下，则仅需要处理5000吨小行星矿物。

如此看来，未来的航天员如果真的要在星际航行，没准要靠“吃”行星为生呢！