Podróże kosmiczne będą wymagały spożywania żywności przygotowywanej na miejscu

Białko z oddechu astronautów czy burger z grzybów. Procesy przygotowywania żywności na miejscu zaspokoiłyby potrzeby astronautów podczas dłuższych misji.

Do tej pory astronauci podczas podróży kosmicznych polegali głównie na żywności paczkowanej. Jednak aby umożliwić misje na większe odległości i przez dłuższy czas, NASA ogłosiła konkurs, mający na celu zapoczątkowanie nowej ery zrównoważonej żywności w kosmosie.

Według Ralpha Fritschego, starszego kierownika projektu ds. produkcji roślin uprawnych w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego NASA na Florydzie: „Żywność pakowana używana na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ma okres przydatności do spożycia wynoszący 18 miesięcy. Obecnie nie dysponujemy żywnością, która mogłaby zaspokoić potrzeby misji na Marsa. Ten sam problem będzie dotyczył dłuższych misji na Księżyc”.

Według NASA, choć dotarcie ludzi na Marsa zajmie trochę czasu, podróż na Księżyc wkrótce stanie się rzeczywistością. W 2024 roku NASA planuje wysłać czterech astronautów na orbitę Księżyca w ramach programu Artemis. Byłoby to pierwsze lądowanie załogi na Księżycu od czasu misji Apollo 17 w 1972 roku (Apollo 17 (7-19 grudnia 1972) było ostatnią misją księżycową w ramach programu Apollo NASA, a także ostatnim momentem, w którym człowiek postawił stopę na Księżycu). Celem NASA jest wznowienie kampanii powrotu ludzi na Księżyc, a ich pobyt tam nie potrwa tylko kilka dni, ale prawdopodobnie tygodnie, miesiące, a nawet dłużej.

Aby rozwiązać problem zapewnienia żywności astronautom podczas długotrwałych misji, w styczniu 2021 roku NASA uruchomiła konkurs Deep Space Food Challenge, prosząc uczestniczące firmy o zaproponowanie nowych sposobów rozwoju zrównoważonej żywności. Z początkowych 200 uczestniczących firm, w drugim etapie (rozpoczynającym się w styczniu 2023 roku) wyłoniono 11 zespołów, w tym 8 ze Stanów Zjednoczonych i 3 z zagranicy. 19 maja NASA ogłosiła zespoły, które zakwalifikowały się do finałowego etapu konkursu. Zwycięskie zespoły zostaną ogłoszone w kwietniu 2024 roku po szczegółowej ocenie ich propozycji.

Według Angeli Herblet z Centrum Marshalla NASA w Alabamie, „Faza 2 była demonstracją na poziomie kuchni. Faza 3 będzie wyzwaniem dla zespołów, aby rozwinąć swoją technologię. Zespoły muszą wykazać, że ich system do produkcji żywności może działać nieprzerwanie przez trzy lata i zapewnić wystarczającą ilość pożywienia dla czteroosobowej załogi podczas przyszłej misji kosmicznej. Proponowane rozwiązania muszą koncentrować się na tworzeniu różnorodnych, pożywnych produktów dla astronautów” – powiedziała Herblet.

Air Company, jedna z pięciu firm nominowanych do nagrody, ma siedzibę w Stanach Zjednoczonych.

Firma Air Company, jeden z pięciu finalistów z siedzibą w Stanach Zjednoczonych, zaprojektowała system produkcji żywności, który może wykorzystywać dwutlenek węgla (CO2) wydychany przez astronautów w kosmosie do produkcji alkoholu, który następnie jest wykorzystywany do uprawy żywności nadającej się do spożycia. Firma badała również metody produkcji alkoholu z CO2 do paliwa lotniczego i perfum.

Stafford Sheehan, współzałożyciel i dyrektor techniczny Air Company, powiedział: „Tworzenie żywności z powietrza brzmi dziwnie, ale kiedy przyjrzeć się mechanizmowi, widać, że jest o wiele prostszy. Pobieramy CO2, łączymy go z wodą i elektrycznością, tworząc białko”.

W tym procesie powstaje alkohol, który następnie poddaje się fermentacji, tworząc „coś jadalnego” – powiedział Sheehan. „ Firma stworzyła białko opisane jako podobne do tego z seitanu, wegańskiego substytutu mięsa. Smakuje całkiem nieźle. System będzie stale fermentował, aby zapewnić pożywienie astronautom. Za każdym razem, gdy będziesz miał ochotę na białko w kosmosie, zrobisz je z tych rosnących drożdży”.

Pomysł na Interstellar Lab na Florydzie.

Interstellar Lab na Florydzie, jeden z amerykańskich finalistów fazy 3, również zaprezentował inne podejście. Ich system, o nazwie NUCLEUS, to modułowy zestaw małych pudełek wielkości tostera. Każde pudełko jest samowystarczalne i posiada własny system kontroli wilgotności, temperatury i nawadniania. Konstrukcja pozwala astronautom na łatwą uprawę różnorodnych warzyw, a nawet hodowanie owadów, takich jak muchy żołnierskie, uważane za obiecujące źródło białka. „Przenosimy w kosmos mały fragment ziemskiego ekosystemu” – powiedziała Barbara Belvisi, założycielka i prezes firmy. „Można uprawiać grzyby, owady i kiełki jednocześnie”.

Astronauci będą potrzebować od trzech do czterech godzin tygodniowo na sianie nasion, przycinanie roślin i uprawę, ale w dużej mierze będzie to kontrolowane przez sztuczną inteligencję. „NASA nie chce całkowicie eliminować ingerencji człowieka” – powiedział Belvisi. Firma zaprojektowała również większe, nadmuchiwane, samowystarczalne środowiska, zwane BioPodami, z nadzieją, że kiedyś będą mogły być wykorzystywane na Księżycu lub Marsie.

Jedną z trzech zagranicznych firm, które zakwalifikowały się do finału, jest Mycorena z siedzibą w Szwecji. Ich system produkcji żywności, AFCiS, będzie wytwarzał białko zwane mykoproteiną z fermentacji grzybów, aby zastąpić źródła zwierzęce lub roślinne. Według Kristiny Karlsson, szefowej działu badań i rozwoju w firmie: „Mykoproteina ma bardzo wysoką zawartość białka, do 60%, jest również bogata w błonnik, witaminy i składniki odżywcze, a przy tym ma niską zawartość tłuszczu i cukru. Sama mykoproteina ma słaby smak, jest bardzo neutralna, jak umami lub chleb na zakwasie. Podczas przetwarzania, w tym łączenia jej z aromatami lub przyprawami, może tworzyć wiele rodzajów żywności, takich jak hamburgery czy nuggetsy”. Moduł przymocowany do systemu będzie drukował grzyby w technologii 3D w pożądanym kształcie. Karlsson mówi: „Można wybierać z ekranu i jeść kawałek kurczaka”.

System AFCiS firmy Mycorena (po lewej) produkuje bogate w składniki odżywcze mykoproteiny, które można również drukować w technologii 3D.

Według NASA, zwycięskie pomysły w tym konkursie nie zostaną od razu wykorzystane podczas kolejnych lądowań na Księżycu, ale dowodzą wykonalności realizacji przyszłych misji kosmicznych. „Trzeba zacząć z wieloletnim wyprzedzeniem, aby mieć pewność, że dysponujemy odpowiednimi możliwościami, gdy będą potrzebne. Te możliwości wyglądają bardzo obiecująco” – powiedział Fritsche, starszy kierownik projektu ds. produkcji roślin uprawnych w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego NASA na Florydzie.

Źródło: https://baoquocte.vn/du-hanh-khong-gian-se-su-dung-thuc-pham-duoc-che-bien-tai-cho-buoc-tien-cong-nghe-229887.html