تعتزم روسيا والصين إنشاء قاعدة قمرية مشتركة في ثلاثينيات القرن الجاري، وشأنهما شأن الولايات المتحدة التي تريد أن يهبط روادها على القمر بحلول عام 2025، كما تريد إرسال بعثة إلى المريخ، لكن لكي يتم استيطان الفضاء البعيد بالفعل يجب إيجاد طعام للمستوطنين، فالرحلة إلى المريخ ذهابا وإيابا ستستغرق ما يزيد عن عام واحد على أقل تقدير. مع ذلك فإن نقل المواد الغذائية إلى الفضاء البعيد يعتبر أمرا غاليا جدا.
ووفقا لما ذكره موقع "RT"، بدأ العلماء منذ الستينيات يفكرون في طرق إيجاد مواد غذائية في الفضاء، وكانت وكالة "ناسا" في أعقاب النجاحات المبكرة لبرنامج "أبولو" تبحث عن طرق لإنتاج مواد غذائية لازمة للبعثات الفضائية طويلة المدى.
وطرح العلماء في تقرير بعنوان "النظام المغلق لدعم الحياة " فكرة إنشاء مفاعل حيوي يستخدم بكتيريا خاصة (الهيدروجينوتروف) تتغذى على ثاني أكسيد الكربون، أي يمكنها امتصاص الهواء الذي يُخرجه رواد الفضاء نفسا حيث تنتج الميكروبات البروتين نتيجة التفاعل الكيميائي.
ثم تخلى الأمريكيون عن خطط للقيام بالرحلات طويلة المدى بسبب تكلفتها العالية، لكن الشركات الناشئة الحالية عادت إلى الفكرة المذكورة عام 2019، حين تم التركيز على البعثات الفضائية القادمة إلى المريخ، أعادت ناسا النظر في هذه الفكرة فأعلنت مسابقة CO2 Conversion Challenge (تحويل ثاني أكسيد الكربون). ويعمل الآن العديد من الشركات على حل هذه المشكلة.
وبينها شركة Air Protein الأمريكية التي تُترجم تسميتها حرفيا على أنه "بروتين من الهواء"، لكن النظام الغذائي للبكتيريا، لا يتضمن ثاني أكسيد الكربون فحسب بل وهناك أيضا خليط من إنزيمات خاصة. وبعد معالجة الخليط بالميكروبات، يتم الحصول على مسحوق بني لا يشبه اللحم في المظهر والرائحة والطعم، ولكنه يحتوي على عناصر مغذية تشبه اللحوم.
وتستخدم شركة Solar Food الفنلندية الناشئة نفس الآلية تقريبا. وفقا للباحثين، فإن العملية تشبه إلى حد ما زراعة الخميرة. ولكن الخميرة تحول السكر إلى كحول، وهنا الكهرباء وثاني أكسيد الكربون بدلا من السكر. بمساعدة الكهرباء، يتم تكسير جزيئات بخار الماء إلى الأكسجين والهيدروجين، ثم تلعب البكتيريا دورها، وتمتص ثاني أكسيد الكربون وتنتج البروتينات. ويمكن تخصيب كتلة البروتين بالعناصر الدقيقة أو إعطاؤها أي شكل.
وتكمن المشكلة الرئيسية في التقليل من تكاليف الكهرباء وبلوغ إنتاجية أفضل. مع ذلك، يمكن للبكتيريا التعامل مع ذلك. وعلى سبيل المثال، اكتشف علماء الأحياء الأوروبيون مؤخرا نوعا جديدا من الميكروبات يمكنه امتصاص جزيئات الميثان وإطلاق الإلكترونات الحرة إلى البيئة، ما يعني في الواقع، إنتاج الكهرباء.