A biologia sintética pode ser grande impulso para a viagem espacial interplanetária 06 de novembro de 2014 por Robert Sanders


A biologia sintética pode ser grande impulso para a viagem espacial interplanetária

06 de novembro de 2014 por Robert Sanders

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Colônias na Lua ou em Marte poderia usar a biologia sintética para produzir alimentos, combustível, medicamentos e materiais de construção. Crédito: Jornal da Royal Society Interface de

(Phys.org) -Genetically micróbios modificados poderia ajudar a fazer missões tripuladas a Marte, a Lua e outros planetas mais prático, de acordo com uma nova análise pela UC Berkeley e da NASA cientistas.

Na matéria de capa da edição de hoje do Journal of the Royal Society Interface de quatro bioengineers descrever a biologia como sintético – o que alguns têm chamado de “engenharia genética em esteróides” – poderia permitir que os viajantes espaciais de usar micróbios para produzir seu próprio combustível, alimentos, medicamentos e materiais de construção a partir de matérias-primas matérias-prontamente disponíveis em Marte ou a lua, em vez de levar todos os suprimentos a bordo da nave espacial ou torná-las no destino com métodos não-biológicos convencionais.

Nossa análise indica que (a biologia sintética) tem uma boa chance de ser uma tecnologia disruptiva espaço, proporcionando uma economia substancial em relação às técnicas atuais”, disse o primeiro autor Amor Menezes, um estudioso de pós-doutorado no Instituto da Califórnia de Berkeley para quantitativos Biociências (QB3). “Um dos objetivos do nosso trabalho é defender um papel mais amplo para a biologia sintética em ciência espacial, com vistas à implantação futura missão.”

Menezes foi co-autor do papel com Adam Arkin, professor de bioengenharia e diretor da divisão de biociências físicas no Lawrence Berkeley National Laboratory, e John Cumbers e John A. Hogan da NASA Ames Research Center, em Mountain View, na Califórnia.

Enquanto a NASA Ames está agora a estudar o papel que a biologia sintética pode jogar em missões espaciais tripuladas, a maioria dos planos para viagens interplanetárias estão sendo elaborados por engenheiros aeroespaciais que encaramos transportar grandes quantidades de alimentos, combustíveis e outras matérias-primas para uma viagem de ida e volta para Marte, com os suprimentos necessários reabastecido pela produção na superfície marciana. Isso envolve um monte de oferta e peso do equipamento para retirar a Terra e todos os milhões de quilômetros entre a Terra e Marte.

Em seu estudo, os cientistas calculam que o uso de produção biológica pode reduzir a massa de suprimentos e equipamentos enviados com a expedição por entre 26 e 85 por cento, dependendo da aplicação, o que reduziria significativamente o custo da missão. Biologia engenharia também poderia fazer a baseada na biomassa sabor dos alimentos sugeridos melhor.

Suprimentos para uma missão de 916 dias

Eles identificam micróbios específicos que, em seu estado natural ou bioengenharia poderia tomar em recursos a partir de resíduos da missão e da atmosfera marciana – dióxido de carbono, nitrogênio, hidrogênio e oxigênio, por exemplo – para produzir necessidades. Eles estimam que para uma missão marciana 916 dias, as bactérias Methanobacterium thermoautotrophicum poderia produzir o suficiente metano de alta qualidade e de oxigênio para o combustível para reduzir a massa de uma fábrica de Marciano de combustível em 56 por cento. Geração de biomassa com platensis Arthrospira e Arthrospira maxima poderia diminuir o enviado wet-food misto-menu de massa para um Marte ficar ea viagem de volta em 38 por cento.

Síntese poliidroxibutirato com Cupriavidus necator permitiria que os astronautas para produzir a matéria-prima para a impressão 3-D, baixando o embarcado em massa necessário para fazer uma de 120 metros cúbicos, seis pessoas, 3-D habitat impressa em 85 por cento. Uma espécie de engenharia da bactéria Synechocystis poderia repor os estoques do paracetamol anti-inflamatório medicação em apenas alguns dias. Muitos fármacos têm uma vida de prateleira reduzida por causa da radiação no espaço.

“Biologia sintética O espaço é realmente terra-quebra”, disse Menezes. “As tecnologias abióticos foram desenvolvidos para muitas, muitas décadas antes de serem utilizados com sucesso no espaço e tecnologias biológicas, como biologia sintética só agora estão vendo os esforços de desenvolvimento. Portanto, é claro que essas tecnologias têm alguma convergência que fazer quando utilizado no espaço. Mas verifica-se que essa convergência pode não ser muito, e em alguns casos, as tecnologias já podem ser superiores aos seus equivalentes abióticos. ”

“No futuro, as tecnologias biológicas terão de ser considerado” seguro “para os astronautas eo destino extraterrestre, com esforços de contenção adequados no lugar”, disse ele. “Você ainda pode ver algumas tecnologias biológicas no primeiro longa-duração da viagem tripulada”.

Para mais detalhes, leia um Q & A com Menezes no blog Royal Society Publishing.

Explorar mais: vida fora da terra na fronteira final

Mais informações: “Para abordagens biológicos sintéticos para utilização em missões espaciais de recursos.” JR Soc. Interface de 06 de janeiro de 2015 12 102 20140715; DOI: 10,1098 / rsif.2014.0715 1742-5662

Referência Journal: Jornal da Royal Society Interface de

Fornecida pela Universidade da Califórnia – Berkeley

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