BOSTON – FEBRUARY 5: Seorang penyelam berenang terbalik di tangki besar yang terlihat dari siripnya saat ikan berenang melewati salah satu pameran Akuarium New England di Boston.David L. Ryan/The Boston Globe melalui Getty Images Kasia Ciepak-Mayr von Baldegg
Bisakah akuarium membantu kita sampai ke Mars? Sebuah tim peneliti telah mencari sumber protein terbaik untuk misi luar angkasa jarak jauh di masa depan. Sejauh ini, sepertinya ikan dan kerang bisa menjadi jawabannya.
Misi luar angkasa saat ini bergantung pada jatah yang disimpan atau misi pasokan dari Bumi untuk menyediakan makanan, air, dan persediaan bagi kru. Namun, untuk misi berdurasi lebih lama seperti perjalanan ke Mars, sistem itu tidak akan layak. Akibatnya, NASA sekarang mengeksplorasi bagaimana astronot dapat menanam dan memanen makanan mereka sendiri di atas kapal untuk melengkapi ransum mereka yang sudah dikemas.
Tanaman cukup mudah untuk tumbuh di luar angkasa , tetapi menemukan sumber protein adalah tantangan yang jauh lebih besar. Menurut Dr. Luke Roberson dan Dr. Tracy Fanara, yang bekerja di penelitian baru dengan tim ilmuwan multi-disiplin, kuncinya tidak hanya dalam memilih spesies yang tepat, tetapi juga menciptakan dan memelihara lingkungan di mana mereka dapat berkembang.
Tantangan pertama adalah mengenali sistem mana yang dapat berkelanjutan, beroperasi dalam gayaberat mikro, dan menyediakan kandungan nutrisi yang akan bertahan sekitar dua tahun misi ke Mars, jelas Dr. Roberson, Investigator Utama Senior untuk Penelitian Penerbangan di NASA. Ada juga tantangan tambahan untuk mempertahankan keragaman genetik dalam ekosistem tertutup.
Lihat juga: Penyelidik NASA, China, dan UEA Berlomba ke Mars, Dengan Pendaratan Februari Di Depan Mata
Di sinilah ikan masuk. Ikan dapat dibawa ke luar angkasa sebagai telur yang telah dibuahi dan kemudian tumbuh hingga ukuran penuh di atas kapal. SEBUAH studi 2020 menguji dampak getaran pada bass laut Eropa dan telur Stone Bass, meniru efek peluncuran luar angkasa. Tim dari University of Montpelier dan French Research Institute for Exploitation of the Sea (Ifremer) menemukan bahwa telur-telur tersebut mampu bertahan dalam kondisi ekstrim dan tetap menetas.
Ikan juga menyesuaikan diri dengan relatif baik terhadap perubahan gravitasi dan memiliki siklus reproduksi yang mudah dikendalikan. Ikan herbivora seperti nila dapat memakan sisa tanaman dari sistem hidroponik yang tidak cocok untuk manusia. Mereka juga merupakan sumber protein yang efisien dan Roberson percaya bahwa mereka harus dipertimbangkan untuk Pangkalan Bulan.
Tantangan dengan ikan adalah bahwa mereka membutuhkan banyak air, memperingatkan Fanara , yang merupakan Insinyur Lingkungan dan Ilmuwan Penelitian di Laboratorium Penelitian Kelautan Mote di Florida. Mereka juga membutuhkan kualitas air yang baik sehingga spesies filter feeder tambahan juga diperlukan untuk membantu menjaga keseimbangan ekosistem di kapal. Menurut Roberson, NASA sedang mengerjakan sistem tanaman yang dapat menyediakan protein nabati sekaligus memurnikan air limbah dalam sistem hidroponik.
Para peneliti juga telah melihat potensi untuk menggunakan moluska air seperti siput atau jerawat dan bahkan serangga yang dapat dimakan untuk membantu bahan bakar astronot dalam misi masa depan. Secara pribadi, udang adalah favorit saya, kata Roberson. Namun, ada kasus yang bagus untuk kerang dan siput dengan skenario yang tepat.
Kerang adalah filter feeder yang efektif dan siput sangat ulet dan kandungan proteinnya tinggi, jelas Fanara. Saya melihat keragaman spesies sangat penting untuk keseimbangan ekosistem.
Saat ini, NASA menggunakan kombinasi makanan kering atau kemasan gratis di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) untuk membantu memberi makan anggota kru, tetapi untuk misi yang lebih lama, akan ada pembatasan berat dan volume yang serius. Ada juga masalah kesejahteraan para astronot.
Lihat juga: NASA Bersiap Untuk Tes Terakhir Sebelum Misi Bulan Artemis Pertama pada tahun 2021
Bayangkan makan malam Anda selama tujuh bulan, selama perjalanan ke Mars, dimulai seperti pilihan makanan normal Anda. Kemudian satu bulan dalam perjalanan Anda, makanan segar rusak dan Anda akan meninggalkan makanan kaleng, kemasan, beku-kering, atau beku selama enam bulan ke depan ke Mars, beberapa hari di Mars, dan tujuh bulan yang lalu. Itu tidak terdengar menggiurkan, kata Roberson, menawarkan pernyataan yang meremehkan.
Alternatifnya adalah menemukan cara untuk menyediakan makanan segar di dalam pesawat. Sejak 2014, NASA telah mengerjakan penanaman tanaman di atas ISS sebagai suplemen untuk mengatasi masalah ini. Sekarang Anda mungkin dapat membangun sistem produksi salad hijau mikro jika Anda membawa cukup pupuk untuk menanam kacang sebagai sumber protein.
Namun, pedoman nutrisi penerbangan luar angkasa merekomendasikan 60 persen hingga dua pertiga dari total konsumsi protein berasal dari hewan. Inilah sebabnya mengapa penting untuk menemukan sistem produksi protein yang berfungsi.
Tentu saja, memiliki organisme hidup di dalam pesawat memiliki manfaat lain selain waktu makan.
Di sinilah ide akuarium di luar angkasa menjadi menyenangkan, kata Roberson. Banyak rumah dan bisnis di seluruh negeri memiliki akuarium karena satu-satunya alasan suasana dan dampak psikologis. Penelitian menunjukkan bahwa menonton ikan hidup untuk hanya lima menit dapat mengurangi kecemasan, sekaligus meningkatkan relaksasi dan memperbaiki suasana hati.
Udang juga bisa bermanfaat untuk menciptakan kehidupan yang nyaman di pesawat ruang angkasa. Mereka sangat karismatik dan akan meningkatkan pengalaman astronot, kata Fanara, membantu memberi astronot rasa bumi.
Terjebak di pesawat ruang angkasa selama 16-18 bulan, manusia membutuhkan interaksi, Roberson setuju. Kami melihat ini di ISS ketika para astronot datang mengunjungi pabrik dan memeriksanya. Ini memberi mereka rasa rumah. Akuarium akan memiliki dampak yang lebih besar pada keseimbangan psikologis manusia.
Langkah selanjutnya bagi tim adalah merancang studi untuk melihat apakah mungkin menciptakan ekosistem yang seimbang dan berkelanjutan dalam kondisi yang sama seperti yang Anda harapkan di atas pesawat ruang angkasa. Jika kita mencapai ini, teknologi yang dihasilkan akan menjadi langkah luar biasa untuk perjalanan ruang angkasa, tetapi juga, terobosan untuk sistem akuaponik bumi juga, kata Fanara.
Bagi saya, bagian yang paling menarik dari pekerjaan ini adalah bahwa ini adalah langkah pertama untuk merancang sistem akuaponik yang dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas air serta menyediakan sumber makanan yang berkelanjutan, kata Fanara. Sebagai seorang insinyur lingkungan, ini adalah proyek impian untuk menggabungkan desain dengan biologi, hidrologi, fisika, dan kimia untuk melakukan sesuatu yang belum pernah dilakukan siapa pun.
