Tidak mudah untuk melakukan perjalanan ke luar angkasa. Selain banyak persyaratan kesehatan, perjalanan ke luar Bumi ini bisa jadi rumit dan butuh banyak pengorbanan. Karena lingkungan yang benar-benar berbeda, jangan harapkan adanya kenyamanan layaknya yang ditemukan di Bumi, setidaknya untuk saat ini.

Salah satu hal yang membuat perjalanan ruang angkasa merepotkan adalah kenyataan bahwa makanan harus dimodifikasi agar cocok dengan lingkungan gravitasi nol. Untuk misi ruang angkasa jauh yang akan dihadapi pada masa depan, seperti misi manusia ke Mars, menyimpan makanan dalam jumlah besar, cenderung menimbulkan masalah besar.

Kini ada solusi yang ditawarkan para ilmuwan dari Pennsylvania State University, Amerika Serikat, untuk mengatasi masalah ini. Mereka mengembangkan teknik untuk mengubah limbah manusia, tepatnya feses, menjadi makanan bagi para astronaut.

Hasil penelitian terbaru itu telah dipublikasikan dalam Life Sciences in Space Research.

Terdengar menjijikan, tapi cara tersebut menjadi solusi yang lebih baik ketimbang membawa banyak makanan, yang pada akhirnya akan meningkatkan jumlah konsumsi bahan bakar yang dibutuhkan dan juga berpengaruh ke total biaya misi tersebut.

Makanan yang tumbuh melalui hidroponik (pertanian bebas tanah) bisa menjadi pilihan. Tapi dibutuhkan waktu lama, juga tenaga yang banyak, untuk menumbuhkan tanaman.

Tim riset Penn State University menemukan cara untuk menggunakan mikroba guna menghancurkan limbah padat dan cair dengan sangat cepat, sekaligus meminimalkan kemungkinan adanya patogen yang berkembang. Zat yang tersisa ini yang bisa digunakan untuk makanan ruang angkasa.

"Agak aneh, tapi konsepnya akan sedikit mirip Marmite atau Vegemite (jenama selai) di mana Anda mengolesi makanan 'pasta mikrobial'," jelas salah satu peneliti, ahli geosains Christopher House dalam unggahan di situs resmi Penn University.

Mereka menciptakan sistem silinder tertutup, berdiameter 1,22 meter, di mana mikroba terpilih bersatu dengan limbah manusia padat dan cair buatan. Mikroba tersebut menghancurkan limbah dengan menggunakan pencernaan anaerobik, sebuah proses di mana mikroba memecah limbah yang dapat dicerna tanpa perlu adanya oksigen.

Tim menemukan bahwa metana, yang diproduksi selama pencernaan anaerobik dari limbah manusia, dapat digunakan untuk menumbuhkan mikroba berbeda bernama Methylococcus capsultus --bakteri yang sudah digunakan oleh industri untuk memproduksi suplemen atau biomassa pakan ternak.

Mikroba ini terdiri dari 52 persen protein dan 36 persen lemak, menjadikannya sumber nutrisi potensial bagi para astronaut.

Meski demikian, masalah tidak sepenuhnya terpecahkan. Ini karena para ilmuwan harus mencari cara untuk menyingkirkan patogen yang masih tersisa. Hal tersebut dimungkinkan hanya dalam dua kondisi--dalam lingkungan alkalin atau lingkungan dengan suhu tinggi.

Jadi, ilmuwan menaikkan keasaman (pH) uji coba menjadi 11, tingkatan strain bakteri Halomonas desiderata bisa berkembang. Bakteri ini memiliki protein 15 persen dan 7 persen lemak.

Pada suhu 70 derajat Celsius, mereka tumbuh menjadi bakteri yang dapat dimakan yang disebut Thermus Aquaticus, yang terdiri dari 61 persen protein dan 16 persen lemak.

Selama tes selama 13 jam, tim melepas 49-59 persen limbah padat, jauh lebih cepat daripada penanganan pengelolaan limbah yang sudah ada yang memakan waktu berhari-hari.

"Ini lebih cepat daripada menanam tomat atau kentang," kata House.

"Kami membayangkan dan menguji konsep sekaligus mengolah limbah astronaut dengan mikroba sambil menghasilkan biomassa yang dapat dimakan baik secara langsung maupun tidak langsung, tergantung pada masalah keamanan," sambungnya.

Sistem makanan yang disebut poop-to-microbial-food itu masih perlu disesuaikan sebelum bisa diaplikasikan di luar pesawat ruang angkasa yang sebenarnya, kata House. Mereka menguji komponen secara terpisah, tapi sekarang harus menemukan cara untuk mengintegrasikannya ke dalam satu sistem.

Saat ini, astronaut yang berada di luar Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) sudah mendaur ulang sebagian air dari urin. Namun, pengelolaan limbah masih menjadi masalah dengan feses yang dikumpulkan dan dibuang dengan limbah lain yang akan akan dibakar di atmosfer bumi.

Teknik ini tidak hanya bisa menghilangkan masalah pembuangan limbah padat dalam misi berawak tapi juga membawa kita selangkah lebih dekat ke misi ruang angkasa jauh.