Η NASA έχει σημειώσει τεράστια πρόοδο τα τελευταία πενήντα χρόνια όσον αφορά την επιστήμη των τροφίμων. Πηγαίνουν οι μέρες των θρεπτικών ουσιών σε σωλήνες οδοντόκρεμας και είναι ασφαλές να υποθέσουμε ότι οι αστροναύτες της NASA δεν χρειάστηκαν να πίνουν Τανγκ τις δεκαετίες.
Σε μια πρόσφατη συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας, η Maya R. Cooper, ανώτερος ερευνητής στο εργαστήριο Space Food Systems της NASA συζήτησε πώς η διατροφή αστροναυτών θα είναι ένα από τα πιο δύσκολα ζητήματα που πρέπει να επιλυθούν πριν ξεκινήσει μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη.
Παρά την όλη πρόοδο που έχει σημειώσει η NASA, ποιες προκλήσεις πρέπει να ξεπεραστούν για να τροφοδοτήσουν το πλήρωμα μιας επανδρωμένης αποστολής στον Άρη;
Όταν σχεδιάζουμε ένα ταξίδι για κάμπινγκ, δεν δίνεται μεγάλη προσοχή στο τι θα φάτε κατά τη διάρκεια ενός Σαββατοκύριακου, μιας εβδομάδας ή ακόμη και ενός μήνα. Η σύγχρονη επιστήμη τροφίμων μάς έχει δώσει προϊόντα που είναι ασφαλή για κατανάλωση μετά από εβδομάδες, και σε μερικές περιπτώσεις μήνες. Είναι πολύ εύκολο να πάτε στο κατάστημα και να φορτώσετε νόστιμα και θρεπτικά τρόφιμα, με την προσδοκία ότι τα εν λόγω τρόφιμα θα είναι σχετικά ασφαλή για κατανάλωση με μικρές ανησυχίες για την ασφάλεια.
Το επανδρωμένο spaceflight, ωστόσο, δεν είναι το μέσο ταξίδι κάμπινγκ. Ακόμα και κατά τη διάρκεια μιας αποστολής μιας έως δύο εβδομάδων, οι αστροναύτες της NASA δεν μπορούν απλώς να ανοίξουν ένα ψυγείο και να γίνουν ένα κρύο σάντουιτς. Οι επιστήμονες τροφίμων στη NASA πρέπει να προετοιμάσουν ειδικά γεύματα για αστροναύτες, προκειμένου να διασφαλίσουν ότι τα εν λόγω γεύματα είναι ασφαλή για κατανάλωση κατά τη διάρκεια της αποστολής, όχι μόνο για το πλήρωμα, αλλά και για το περιβάλλον τους. Το μέσο κουτάκι ή το μπουκάλι ποπ δεν θα παρέχει το ίδιο επίπεδο ασφάλειας και ικανοποίησης για ένα πλήρωμα στο διάστημα με αυτό για ένα άτομο στη Γη. Τα ψίχουλα τροφίμων μπορούν να φράξουν τα φίλτρα αέρα ή να τοποθετηθούν σε ευαίσθητο εξοπλισμό. Βασικά, αυτό που λειτουργεί καλά για ένα ταξίδι κάμπινγκ δεν λειτουργεί πάντα για μια αποστολή ISS και αυτό που λειτουργεί για το πλήρωμα ISS μπορεί να μην λειτουργεί για μια πολυετή αποστολή στον Άρη.
Στην ομιλία της, η Κούπερ συζήτησε ορισμένα από τα θέματα όπως η ασφάλεια των τροφίμων που αυτή και η ομάδα της αντιμετωπίζουν επί του παρόντος. Μερικά από τα άλλα ζητήματα που συζητήθηκαν περιλαμβάνουν τη συσκευασία τροφίμων, τη διατροφή, το βάρος και φυσικά την ποικιλία.
Ο Cooper ανέφερε ότι η τρέχουσα ημερήσια κατανομή τροφίμων για τα επανδρωμένα πληρώματα διαστημικών πτήσεων είναι κάτω από τέσσερα κιλά την ημέρα. Η εκτίμηση ενός πενταετούς ταξιδιού στον Άρη θα απαιτούσε πάνω από 7.000 λίβρες τροφής ανά άτομο πληρώματος. «Αυτό είναι ένα σαφές εμπόδιο σε πολλά σενάρια αποστολής», είπε ο Cooper. «Χρειαζόμαστε νέες προσεγγίσεις. Αυτήν τη στιγμή, εξετάζουμε τη δυνατότητα εφαρμογής ενός βιοαναγεννητικού συστήματος που θα περιλαμβάνει την καλλιέργεια καλλιεργειών στο διάστημα και πιθανώς τη μεταφορά ορισμένων εμπορευμάτων χύδην σε έναν βιότοπο του Άρη. Αυτό το σενάριο περιλαμβάνει πολύ περισσότερη επεξεργασία τροφίμων και προετοιμασία γευμάτων από το τρέχον σύστημα τροφίμων που αναπτύχθηκε για τα διαστημικά λεωφορεία και τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. "
Η ιδέα πίσω από τα βιο-αναγεννητικά συστήματα είναι ότι τα φυτά θα μπορούσαν να κάνουν πολλαπλές εργασίες, όχι μόνο να παρέχουν τροφή, αλλά και να αφαιρούν διοξείδιο του άνθρακα και να απελευθερώνουν οξυγόνο, όπως τα φυτά στη Γη. Τα φυτά που είναι πρωταρχικοί υποψήφιοι για αποστολή στον Άρη θα έχουν πολύ λίγη βρώσιμη δομή. Μέχρι στιγμής, έχουν εντοπιστεί δέκα φυτά που χρειάζονται λίγο χώρο και αναπτύσσονται με ελάχιστη εργασία. Μερικά από τα δέκα ιδανικά φυτά που εντοπίζονται είναι μαρούλι, σπανάκι, καρότα, ντομάτες, φράουλες, μερικά βότανα και λάχανο.
Μια άλλη ιδέα που πρότεινε ο Κούπερ για μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές στον Άρη, θα ήταν η αποστολή προϊόντων διατροφής εκ των προτέρων. Η αποστολή προμηθειών πριν από την αποστολή θα είχε ως αποτέλεσμα λιγότερα τρόφιμα και συσκευασίες να πετούν στο επανδρωμένο διαστημικό σκάφος που κατευθύνεται προς τον Άρη. Υπάρχουν μερικές ερωτήσεις σχετικά με την αποστολή προμηθειών εκ των προτέρων, δηλαδή τι συμβαίνει εάν ένα κρίσιμο πλοίο εφοδιασμού δεν φτάσει στον Άρη και εάν η τρέχουσα τεχνολογία συντήρησης τροφίμων μπορεί να εγγυηθεί επαρκές θρεπτικό περιεχόμενο για μια αποστολή στον Άρη.
«Το έργο NASA Advanced Food Technology εργάζεται επί του παρόντος για την αντιμετώπιση των θεμάτων της ποικιλίας τροφίμων, του βάρους, του όγκου, της διατροφής και της διάθεσης απορριμμάτων μέσω έρευνας και εξωτερικών ακαδημαϊκών και εμπορικών συνεργασιών», σημείωσε ο Cooper.
Πηγή: American Chemical Society
Ο Ray Sanders είναι ένας επιστημονικός blogger, αστρονόμος και blog / space / science. Επισκεφτείτε τον ιστότοπό του Αγαπητέ αστρονόμος και ακολουθήστε το στο Twitter (@DearAstronomer) ή το Google+ για περισσότερες διαστημικές σκέψεις.
