우주여행에는 현장에서 준비한 음식이 활용된다

우주비행사의 숨결로 만든 단백질이나 버섯으로 만든 버거. 현장에서 식량을 생산하면 승무원들의 장거리 이동을 감당할 수 있을 것입니다.

지금까지 우주비행사들은 우주 비행 중 미리 포장된 식품에 의존해 왔습니다. 그러나 NASA는 더 먼 거리와 더 긴 기간 동안 임무를 수행하는 것을 목표로, 우주에서 지속 가능한 식량의 새로운 시대를 열 것으로 기대되는 경연 대회를 시작했습니다.

플로리다주 NASA 케네디 우주 센터의 우주 작물 생산 선임 프로젝트 매니저인 랄프 프리츠는 "국제 우주 정거장에서 사용되는 포장 식품의 유통기한은 18개월입니다."라고 말했습니다. "현재 화성 탐사를 지속할 만큼 충분한 식량이 없습니다. 달 탐사의 장기 임무에서도 같은 문제가 발생할 것입니다."

NASA에 따르면 인간이 화성에 도달하는 데는 시간이 걸리겠지만, 달 여행은 곧 현실이 될 것입니다. NASA는 2024년 아르테미스 프로그램의 일환으로 우주비행사 4명을 달 궤도에 보낼 계획입니다. 이는 1972년 아폴로 17호 이후 처음으로 달에 착륙하는 승무원이 될 것입니다. (아폴로 17호(1972년 12월 7일~19일)는 NASA 아폴로 프로그램의 마지막 달 착륙 임무였으며, 인간이 달에 발을 디딘 가장 최근의 사건이기도 합니다. NASA의 목표는 인간을 달에 다시 보내는 캠페인을 재개하는 것이며, 달에 머무는 기간은 며칠이 아니라 몇 주, 몇 달, 심지어 그 이상일 수도 있습니다.)

NASA는 장기 임무에 참여하는 우주인들의 식량 문제를 해결하기 위해 2021년 1월 딥 스페이스 푸드 챌린지(Deep Space Food Challenge)를 시작하여 기업들이 지속 가능한 식량을 재배할 새로운 방법을 제안하도록 했습니다. 200개 기업이 처음 참가했지만, 2023년 1월부터 시작되는 2단계에는 미국 팀 8개와 국제 팀 3개를 포함하여 총 11개 팀만 참가합니다. NASA는 5월 19일 최종 단계에 진출한 팀을 발표했습니다. 최종 우승 팀은 제안서에 대한 심층적인 평가를 거쳐 2024년 4월에 발표될 예정입니다.

"2단계는 주방 수준의 시연입니다. 3단계에서는 팀들이 기술을 확장하도록 과제를 제시합니다. 각 팀은 자신이 개발한 식량 생산 시스템이 3년 동안 지속적으로 작동하고 향후 우주 임무에 투입될 4명의 승무원에게 충분한 식량을 제공할 수 있음을 입증해야 합니다. 제안서는 우주비행사를 위한 다양하고 영양가 있는 식량을 생산하는 것을 목표로 해야 합니다."라고 허블렛은 말했습니다.

Du hành không gian sẽ sử dụng thực phẩm được chế biến tại chỗ - Bước tiến công nghệ

Air Company - 미국에 본사를 둔 5개 최종 후보 중 하나

미국에 본사를 둔 5개 최종 후보 기업 중 하나인 에어 컴퍼니(Air Company)는 우주 비행사들이 우주에서 배출하는 이산화탄소(CO2)를 이용하여 와인을 생산하고, 이를 식용 작물 재배에 활용할 수 있는 식량 시스템을 설계했습니다. 이 회사는 또한 이산화탄소를 이용하여 항공 연료용 알코올과 향수를 생산하는 방법을 연구했습니다.

"공기로 음식을 만든다는 건 이상하게 들릴지 모르지만, 실제로는 훨씬 간단합니다."라고 에어 컴퍼니의 공동 창립자이자 최고기술책임자(CTO)인 스태퍼드 쉬핸은 말했다. "우리는 이산화탄소를 물과 전기와 결합시켜 단백질을 만드는 겁니다."

이 과정에서 알코올이 생성되고, 이 알코올이 발효되어 "먹을 수 있는 무언가"가 만들어진다고 쉬핸은 말했다. 이 회사는 비건 육류 대체품인 세이탄에서 추출한 것과 유사한 단백질을 개발했다고 한다. "맛이 꽤 좋습니다. 이 시스템은 우주비행사들에게 식량을 제공하기 위해 지속적으로 발효됩니다. 우주에서 단백질이 필요하다면, 이 효모에서 단백질을 추출하면 됩니다."

플로리다의 인터스텔라 랩 개념.

미국 플로리다에 위치한 3단계 최종 후보 기업인 인터스텔라 랩(Interstellar Lab) 또한 다른 접근 방식을 취하고 있습니다. NUCLEUS라는 이름의 이 시스템은 토스터 크기의 상자로 구성된 모듈식 세트입니다. 각 상자는 자체 습도, 온도 및 관수 시스템을 갖추고 있습니다. 이러한 설계 덕분에 우주비행사들은 다양한 채소는 물론, 유망한 단백질 공급원으로 여겨지는 검은동애파리(Black Soldier Fly)와 같은 곤충까지 쉽게 재배할 수 있습니다. 인터스텔라 랩의 설립자 겸 CEO인 바바라 벨비시는 "우리는 지구 생태계의 작은 일부를 우주로 가져오고 있습니다."라고 말했습니다. "버섯, 곤충, 새싹을 모두 동시에 재배할 수 있습니다."

우주비행사들은 작물을 심고, 가지치고, 경작하는 데 일주일에 서너 시간이 필요하지만, 이 중 상당 부분은 AI가 제어하게 될 것입니다. 벨비시는 "NASA는 인간의 개입을 완전히 없애고 싶어하지 않습니다."라고 말합니다. NASA는 또한 바이오팟(BioPods)이라는 더 큰 팽창식 공간을 설계했는데, 언젠가 달이나 화성에서 사용될 수 있기를 기대하고 있습니다.

세 곳의 해외 최종 후보 중 하나는 스웨덴에 본사를 둔 Mycorena입니다. 이 회사의 식품 생산 시스템인 AFCiS는 동물성 또는 식물성 원료를 대체하기 위해 곰팡이 발효에서 미코프로틴이라는 단백질을 생산합니다. 이 회사의 연구개발 책임자인 크리스티나 칼손은 "미코프로틴은 단백질 함량이 최대 60%로 매우 높고 섬유질, 비타민, 영양소가 풍부하며 지방과 설탕 함량은 낮습니다."라고 말합니다. "미코프로틴 자체는 맛이 거의 없고 감칠맛이나 효모 빵처럼 매우 중립적입니다. 향료나 향신료와 혼합하는 등의 가공 과정을 통해 버거나 너겟과 같은 다양한 식품을 만들 수 있습니다. 시스템에 부착된 모듈은 버섯을 원하는 식품 형태로 3D 프린팅합니다. 칼손은 "화면에서 원하는 것을 선택하고 닭고기를 먹을 수 있습니다."라고 말합니다.

Mycorena의 AFCiS 시스템(왼쪽)은 3D 프린팅 모양으로도 제작이 가능한 영양이 풍부한 미코프로테인을 생산합니다.

NASA에 따르면, 이 대회에서 수상한 아이디어는 향후 달 착륙 작전에 즉시 사용되지는 않지만, 미래 우주 임무의 실현 가능성을 보여줍니다. 플로리다에 있는 NASA 케네디 우주 센터의 우주 작물 생산 수석 프로젝트 매니저인 프리체(Fritsche)는 "필요할 때 필요한 역량을 갖추려면 몇 년 전부터 시작해야 합니다. 이러한 역량은 유망해 보입니다."라고 말했습니다.

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