航天员如安在天外中自强不断？大要不错“吃”小行星！

科技速即发展的今天，永劫候的天外旅行对东说念主类来说依然口角常艰辛的，除了幽闭的小空间可能会对航天员带来心计毁伤除外，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。

航天员的食物从那里来？

淌若这些维系生命所必需的物资十足由地球补充的话，不仅意味着庞杂的资本，也意味着咱们对天外的探索注定无法走远……举个例子，根据一项科学盘考，六位航天员推论一次火星任务，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。

淌若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，那改日要探索木星、土星这种更远处的行星，以致是外太阳系，其资本将会高到十足无法承受的地步，况且补给的时效性也会额外低下。

正因如斯，东说念主们对天外食物的盘考从未停驻脚步，比如在当今要求下最容易竣事的天外农场，即径直在空间站或航天器中培植植物并收成食物，如故在中国和好意思国的两个空间站内进行了屡次实验，并如故在天外中培育出了多种蔬菜，好意思国航天员以致早已在天外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

除了蔬菜除外，东说念主们还试图在天外中衍生藻类、蘑菇以及虫豸等，但这些衍生或培植建设都需要进行复杂的联想和恒久的可贵来模拟地球生态系统，才略让动植物们在建设中通俗滋长，若要作念到在天外中竣事食物自强不断，当今的建设产量还远远不够，还需要加多建设体积和数目，这无疑会占据大宗航天器空间。

左图：外洋空间站上进行蔬菜培植的建设（Veggie）。右图：外洋空间站中培植出来的辣椒。

为了寻找愈加便捷又检朴空间和资本的按次，有科学家将视力投向了小行星：从小行星开拓有机物，经过浅薄经管后喂食给细菌，细菌会消化它们，并造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考如故进行了数百年，诚然其时咱们无法径直从小行星取得样本，但这并不妨碍它们我方过来找咱们，每年都会有大宗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。

经过恒久盘考，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% 都是球粒陨石。

Allende陨石上的球粒。

这些陨石中的球粒被以为在太阳系造成之初，由星云物资径直冷却造成的，它们造成后由小球粒结合造成小个头的小行星，小行星们又相互碰撞滋长，造成如今太阳系内的岩质行星，而那些未能造成岩质行星的小行星们则衔尾在了小行星带。

根据陨落在地球上的球粒陨石的高比例，不错估量在小行星带内的绝大部分小行星的因素也都与球粒陨石雷同，况且由于球粒是太阳系内最陈腐的固体物资之一，关于盘考太阳系早期的历史具有首要兴致，科学家们对球粒陨石的盘考额外上心，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 发轫的被归为碳质球粒陨石，在这些陨石中含有浓度额外高的有机化合物，有些陨石中有机物可能占其分量的 5% 足下。

其中，被盘考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，关联词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因素见下图。

默奇森陨石和塔吉什湖陨石的主要有机物因素。

这些有机物在刚被发现的时候，激发了众人应允，东说念主们纷纷信服在外星存在生命，以致就连地球上的生命也都来自外星，因为其时东说念主们以为唯有生命经过才略造成有机物。关联词很快，经过详备的盘考发现，在天然现象下，化学反馈也能造成有机物，比如氨基酸的造设置仅需一些浅薄的无机物：

由浅薄无机物造成氨基酸（最右侧化学式）的化学反馈方程式。

此外，这些有机物均由天然的化学反馈造成的左证还包括：陨石和地球上的同种有机物在分子结构上是存在相反的，好多都是同分异构体（分子式疏导，结构不同）；手性不同，陨石中的有机物既有左旋，也有右旋，但地球上由生命造成的有机物都唯有左旋结构。

氨基酸的手性暗意图，它们的结构镜像对称，关联词无法通过平移重合到一皆。

况且跟着科技的特出，科学家们也开动在远处的星云中发现了有机物的信号，这一切都在告诉咱们，有机物在天地中是平凡存在的。时于本日，陨石中、天地中存在有机物这件事如故成为科学界的学问。

怎么才略“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，径直“吃”详情是不执行的，因此科学家们模仿了一个最新竣事的塑料微生物经管实验。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龙套造成一系列低分子量的碳氢化合物，然后欺诈细菌经管这些碳氢化合物，截止发现细菌能通俗消化这些碳氢化合物，并大宗生息。

科学家们以为，改日航天员也不错欺诈热解的表情经管开拓出来的富含碳质球粒的小行星矿物，然后欺诈细菌消化这些物资，由于细菌滋长速率极快，它们将会活水游龙的为航天员提供弥漫的食物。

此外，就在本年，还有科学家通过实验发现，淌若径直将陨石打碎成粉，在缺氧要求下，假单胞菌科的一些细菌以致能径直欺诈这些陨石粉末生计并恒久生息下来。

这些实验都解说，先欺诈细菌“吃”小行星，东说念主再“吃”细菌产生的生物资，这可能是一个远景精深的天外食物有联想。

为了搞澄莹小行星能提供若干有机物，科学家们以小行星（101955）贝努（Bennu）为例进行了诡计。小行星贝努是东说念主类当今如故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雷同。

小行星贝努。

经过诡计，他们发现，仅小行星贝努在最低效果情况下产生的生物资，弥漫 631 位航天员一年的食物奢侈，而在最高效果的情况下，弥漫 17000 位航天员一年的食物奢侈。

通过换算后科学家发现，在最低效果情况下，为了供应一位航天员一年的食物需求，需要经管大致 16 万吨小行星矿物；在最高效果情况下，则仅需经管 5000 吨小行星矿物。

通过诡计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。

诚然这个盘考看上去很有出息，但改日的航天员淌若果真在推论恒久任务时必须以细菌为生的话，这若干惨了点吧？

改日还需更多探索

发现小行星行动改日航天员食物开头的潜在价值不仅是对传统天外食物供应体系的一次阅兵，更是东说念主类妥贴顶点环境、竣事星际旅行梦思的紧迫一步。

天然，将小行星转移为食物开头仍濒临诸多工夫挑战与伦理考量，让咱们以洞开的心态和不懈的接力，继续在这条充满未知与遗迹的天外探索之路向前行。大要在不远的将来，小行星将不再只是是天地中的独处旅者，而是东说念主类探索天地的亲密伙伴。

参考文件

Pilles E, Nicklin R I, Pearce J M. How we can mine asteroids for space food[J]. International Journal of Astrobiology, 2024, 23: e16.