DeepTech深科技   2023-05-20 08:03:51

未来的太空食品可能简单而怪异,比如用宇航员呼出的二氧化碳制成的蛋白质奶昔,或者用真菌制成的汉堡。

几十年来,宇航员在太空中的生活主要依赖预包装食品,或者偶尔种植的生菜。随着越来越多的太空任务指日可待,NASA(美国宇航局,National Aeronautics and Space Administration)领导的一项竞赛希望改变这一切,开创可持续太空食品的新时代。


【资料图】

(来源:INTERSTELLAR LAB)

“目前,我们在国际空间站上使用的预包装食品的保质期为一年半。”佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心负责太空作物生产的高级项目经理拉尔夫·弗里切()表示。他说:“在这个时间点上,我们没有一个能够真正处理火星任务的食品系统。”时间较长的月球任务也会面临类似的问题。

虽然距离人类到达火星可能还需要一段时间,但月球已经提上了日程。NASA计划在 2024 年派遣四名宇航员环绕月球飞行,作为其阿尔忒弥斯计划的一部分,这是自 1972 年阿波罗 17 号以来的首次载人登月任务。其目标是在这个十年的晚些时候让人类重返月球,起初一次只能停留几天,但最终会停留几周、几个月,甚至更长时间。

为了解决长期任务中宇航员的食物问题,NASA于 2021 年 1 月启动了深空食品挑战,要求公司提出为未来太空任务开发可持续食品的新方法。作为第二阶段的一部分,该项目在 2023 年 1 月选拔了11 个团队,其中有8 个美国团队,每个团队获得了 2 万美元的资金,另外 3 个国际团队也得到了认可。5 月 19 日,NASA 将宣布进入竞赛最后阶段的团队,在对他们的提案进行更详细的测试后,获胜者将于2024 年 4 月公布。

“第二阶段有点像厨房级别的演示,”阿拉巴马州 NASA 马歇尔太空飞行中心的项目经理安吉拉·赫布莱特()说,“第三阶段将挑战团队扩大他们的技术规模。”

参赛者必须展示可以运行三年的系统,并在未来的太空任务中为四名机组人员提供食物。这些提案不需要负责宇航员的全部饮食,但他们要为宇航员创造各种营养食品。说,2023年早些时候,评委们参观了每家公司,“查看了食品,并进行了仔细的分析”。

有一家公司采取了一种特别不同寻常的方法来完成这项任务。总部位于纽约的 是八家入围的美国公司之一,该公司设计了一种系统,可以利用宇航员在太空中排出的二氧化碳来生产酒精,然后用来种植可食用的食物。该公司已经从二氧化碳中提炼出用于飞机燃料和香水的酒精。

的联合创始人兼首席技术官斯塔福德·希恩()说:“这是在用空气制造食物。这听起来像魔法,但当你看到它实际工作时,就好理解多了。我们将二氧化碳与水和电结合,然后制造蛋白质。”

说这个过程会产生酒精,然后把酒精喂给酵母,产生“可食用的东西”。为了更好地参与竞赛,他们创造了一种蛋白质奶昔,类似于用素面筋(一种素食肉类替代品)制成的奶昔。说:“其实味道还不错。”对于太空中的宇航员来说,该系统将不断发酵以提供食物。“每当你想要一杯太空蛋白奶昔时,你就可以用这种正在生长的酵母做一杯。”说。

位于佛罗里达州的星际实验室(Interstellar Lab)是另一家进入第二阶段决赛的美国公司,它采用了不同的方法。它的系统名为 NUCLEUS,是一套烤面包机大小的模块化胶囊。每个都是独立的,有自己的湿度、温度和浇水系统。这样就可以培育出不同的蔬菜,甚至是昆虫,比如黑虻,一种被认为有巨大潜力的蛋白质来源,这样宇航员就可以很容易地在太空中种植自己的食物。

该公司创始人兼CEO芭芭拉•贝尔维斯()表示:“我们正在将地球生态系统的一部分带入太空。你可以同时培育蘑菇、昆虫和微型蔬菜。”

宇航员每周需要花三到四个小时播种、修剪和培育作物,但在大多数情况下,种植将是由人工智能控制的。“NASA 不想完全摆脱人为干预,”说,“仍然需要给宇航员一些工作。”该公司还设计了更大的名为 BioPods的充气独立环境,希望有一天能在月球或火星上使用。

三家入围决赛的国际公司之一是总部位于瑞典的 。它的 AFCiS 系统通过真菌发酵产生一种名为真菌蛋白的蛋白质,以取代动物或植物蛋白。“它的蛋白质含量非常高,高达 60%。”该公司的研发主管克里斯蒂娜·卡尔森()说。它还富含纤维、维生素和营养,同时脂肪和糖含量也很低。

说,真菌蛋白本身并没有什么味道,“它非常中性,就像鲜味或酵母面包一样。”但经过进一步加工,包括将其与调味品或香料混合,就可以生产出各种各样的食物,比如汉堡或鸡块。与该系统相连的一个模块将真菌 3D打印成所需的食物样式。卡尔松说:“你可以从屏幕上挑选一块鸡肉片吃。”

虽然深空食品挑战赛的获奖提案不会被立即纳入未来的月球登陆计划,但这些能力看起来都很有潜力,它们展示了未来任务中可能发生的事情。说:“你必须提前几年开始,以确保制作食物的能力在需要的时候到位。”

支持:Ren 原文: https://www.technologyreview.com/2023/05/18/1073303/nasa-space-food-competition/ 运营/排版:何晨龙