宇宙旅行では現地で調理された食事が使用される

宇宙飛行士の息から作られたタンパク質やキノコから作られたハンバーガー。現場での食事の準備により、乗組員の長時間の移動にも対応できます。

これまで、宇宙飛行士は宇宙旅行中に主に包装済みの食品を使用してきました。しかし、より長い期間、より遠くでミッションを展開できるようにするため、NASAは宇宙での持続可能な食糧供給の新時代を導くことを期待するコンテストを立ち上げた。

「国際宇宙ステーションで使用される包装済み食品の賞味期限は18カ月です」とフロリダ州にあるNASAケネディ宇宙センターの宇宙作物生産担当上級プロジェクトマネージャー、ラルフ・フリッチェ氏は述べた。「今のところ、火星へのミッションを維持できるほどの食料はありません。月への長期ミッションでも同じ問題が発生するでしょう。」

NASAによれば、人類が火星に到達するには時間がかかるが、月に行くことはまもなく現実になるだろう。 2024年、NASAはアルテミス計画の一環として4人の宇宙飛行士を月周回に送る計画だ。これは、1972年のアポロ17号以来、月面に着陸する最初の乗組員となります（アポロ17号（1972年12月7日～19日）は、NASAのアポロ計画における最後の月面着陸ミッションであり、人類が月に足を踏み入れた最後の飛行でした）。 NASA の目標は、人類を再び月へ送るキャンペーンを再開することであり、月での滞在は数日間ではなく、数週間、数か月、あるいはそれ以上に及ぶ可能性がある。

長期ミッション中の宇宙飛行士への食糧供給問題に対処するため、NASAは2021年1月にディープ・スペース・フード・チャレンジを立ち上げ、参加企業に持続可能な食糧を栽培する新しい方法を提案するよう求めた。当初参加企業 200 社のうち、第 2 フェーズ (2023 年 1 月以降) には、米国からの 8 チームと国際チーム 3 チームを含む 11 チームのみが参加します。 5月19日、NASAはコンテストの最終段階に進出したチームを発表した。優勝チームは、提案内容がさらに評価された後、2024年4月に発表されます。

「フェーズ2はキッチンレベルの実証です。フェーズ3では、各チームが技術のスケールアップに挑戦します。チームは、食品製造システムが3年間連続稼働し、将来の宇宙ミッションで4人の乗組員に十分な食料を供給できることを実証する必要があります。提案では、宇宙飛行士のための栄養価の高い多様な食品を生産することを目指してください」とハーブレット氏は述べた。

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エア・カンパニー - 米国に拠点を置く5つのファイナリストのうちの1つ。

米国を拠点とするファイナリスト5社のうちの1社であるエア・カンパニーは、宇宙飛行士が宇宙で排出する二酸化炭素（CO2）を使ってワインを生産し、その後そのワインを使って食用食品を栽培できる食品システムを設計した。同社はまた、二酸化炭素からジェット燃料用のアルコールや香水を生産する方法も研究している。

「空気から食べ物を作るというのは奇妙に聞こえるかもしれないが、実際にはずっと簡単なことだ」とエア・カンパニーの共同創業者兼最高技術責任者のスタッフォード・シーハン氏は語った。「私たちは二酸化炭素を水と電気と組み合わせてタンパク質を作り出しています。」

このプロセスによってアルコールが生成され、それが発酵して「食べられるもの」が作られるとシーハン氏は言う。「同社は、ビーガン向け代替肉であるセイタンから作られたものと似たタンパク質を開発しました。味はかなり良いですよ。」このシステムは継続的に発酵し、宇宙飛行士に食料を供給します。宇宙でタンパク質が欲しくなったら、この増殖する酵母からタンパク質を作ることができます。」

フロリダの星間研究所のコンセプト。

米国を拠点とする第3フェーズの最終候補の1つであるフロリダのインターステラーラボも、異なるアプローチを提供しています。同社のシステムは「NUCLEUS」と呼ばれ、トースターほどの大きさの小さな箱で構成されたモジュール式キットだ。各ボックスには独立した湿度、温度、給水システムが備わっています。この設計により、宇宙飛行士はさまざまな野菜を簡単に栽培できるようになり、さらには有望なタンパク源と考えられているクロアブなどの昆虫も飼育できるようになる。「私たちは地球の生態系の一部を宇宙に持ち込んでいます」と同社の創設者兼CEOであるバーバラ・ベルヴィシ氏は語った。「キノコ、昆虫、芽キャベツを同時に育てることができます。」

宇宙飛行士は作物の種まき、剪定、栽培に週3〜4時間かかりますが、その多くはAIによって制御されます。「NASAは人間の介入を完全に排除したいわけではない」とベルヴィシ氏は言う。同社はまた、バイオポッドと呼ばれる、より大型の膨張式密閉環境も設計しており、将来的には月や火星での使用も期待されている。

海外からのファイナリスト3社のうちの1社は、スウェーデンを拠点とするMycorena社です。同社の飼料生産システム「AFCiS」は、真菌発酵からマイコプロテインと呼ばれるタンパク質を生産し、動物や植物の原料の代替となる。同社の研究開発責任者であるクリスティーナ・カールソン氏によると、「マイコプロテインはタンパク質含有量が非常に高く、最大60%を占めています。また、食物繊維、ビタミン、栄養素も豊富で、脂肪と糖分は低くなっています。マイコプロテイン自体にはほとんど味がなく、うま味やイーストパンのような非常にニュートラルな味わいです。香料やスパイスと組み合わせるなどの加工により、ハンバーガーやナゲットなど、様々な食品を作ることができます。システムに付属するモジュールが、キノコを希望の食品の形に3Dプリントします。 「画面から選んで、鶏肉を食べることができます」とカールソン氏は言います。

Mycorena の AFCiS システム (左) は、3D プリントされた形状にすることもできる栄養豊富なマイコプロテインを生成します。

NASAによれば、このコンテストで優勝したアイデアは次回の月面着陸キャンペーンにすぐには採用されないが、将来の宇宙ミッションを展開する実現可能性を示しているという。「必要な時に確実に能力を確保するために、何年も前から準備を始めなければなりません。その可能性は有望に見えます」と、フロリダ州にあるNASAケネディ宇宙センターの宇宙作物生産担当シニアプロジェクトマネージャー、フリッチェ氏は語る。

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