Les voyages spatiaux utiliseront de la nourriture préparée sur place

Une protéine fabriquée à partir du souffle d'un astronaute ou un hamburger à base de champignons. La préparation des repas sur place permettra aux équipages d'effectuer des voyages plus longs.

Jusqu’à présent, les astronautes utilisaient principalement des aliments préemballés lors de leurs voyages dans l’espace. Cependant, afin de pouvoir déployer des missions à de plus grandes distances pendant des périodes plus longues, la NASA a lancé un concours qui, espère-t-elle, ouvrira la voie à une nouvelle ère d'alimentation durable dans l'espace.

« Les aliments préemballés à bord de la Station spatiale internationale ont une durée de conservation de 18 mois », a déclaré Ralph Fritsche, chef de projet principal pour la production de cultures spatiales au Centre spatial Kennedy de la NASA en Floride. « Nous n'avons actuellement aucune nourriture capable de survivre à une mission vers Mars. Le même phénomène se produira lors de missions plus longues vers la Lune. »

Selon la NASA, il faudra du temps aux humains pour atteindre Mars, mais aller sur la Lune sera bientôt une réalité. En 2024, la NASA prévoit d’envoyer quatre astronautes autour de la Lune dans le cadre du programme Artemis. Il s'agira du premier équipage à atterrir sur la Lune depuis Apollo 17 en 1972 (Apollo 17 (7-19 décembre 1972) était la dernière mission d'atterrissage lunaire du programme Apollo de la NASA et la dernière fois que des humains ont posé le pied sur la Lune). L'objectif de la NASA est de relancer une campagne pour renvoyer des humains sur la Lune, et le séjour là-bas ne durera pas seulement quelques jours, mais peut-être des semaines, des mois, voire plus longtemps.

Pour répondre au problème de l’approvisionnement en nourriture des astronautes lors de missions de longue durée, la NASA a lancé le Deep Space Food Challenge en janvier 2021, demandant aux entreprises participantes de proposer de nouvelles façons de cultiver des aliments durables. Sur les 200 entreprises participantes initiales, la deuxième phase (à partir de janvier 2023) ne comptera que 11 équipes, dont 8 équipes américaines et 3 équipes internationales. Le 19 mai, la NASA a annoncé les équipes qui ont participé à la phase finale de la compétition. Les équipes gagnantes seront nommées en avril 2024 après une évaluation plus approfondie de leurs propositions.

« La phase 2 est une démonstration en cuisine. La phase 3 mettra les équipes au défi de développer leur technologie. Les équipes doivent démontrer que leur système de production alimentaire peut fonctionner en continu pendant trois ans et fournir suffisamment de nourriture pour un équipage de quatre personnes lors d'une future mission spatiale. Les propositions doivent viser à produire une variété d'aliments nutritifs pour les astronautes », a déclaré Herblet.

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Air Company - l'une des cinq finalistes basée aux États-Unis,

Air Company, l'une des cinq finalistes basée aux États-Unis, a conçu un système alimentaire capable d'utiliser le dioxyde de carbone (CO2) émis par les astronautes dans l'espace pour produire du vin, qui sera ensuite utilisé pour cultiver des aliments comestibles. L'entreprise a également étudié des moyens de produire de l'alcool pour le carburant des avions et du parfum à partir de CO2.

« Créer de la nourriture à partir de l’air peut sembler étrange, mais c’est en fait beaucoup plus simple », a déclaré Stafford Sheehan, cofondateur et directeur technique d’Air Company. « Nous prenons du CO2, le combinons avec de l’eau et de l’électricité et créons des protéines. »

Ce processus produit de l’alcool, qui fermente ensuite, créant « quelque chose de comestible », explique Sheehan. L'entreprise a créé une protéine qu'elle décrit comme similaire à celle du seitan, un substitut de viande végétalien. « C'est plutôt bon. Le système fermentera en continu pour fournir de la nourriture aux astronautes. « Chaque fois que vous avez envie d’une protéine dans l’espace, vous en fabriquez une à partir de cette levure en croissance. »

Concept du laboratoire interstellaire en Floride.

Interstellar Lab en Floride, l'un des finalistes de la phase 3 basé aux États-Unis, propose également une approche différente. Le système de l’entreprise, appelé NUCLEUS, est un kit modulaire de petites boîtes de la taille d’un grille-pain. Chaque box est autonome, avec son propre système d'humidité, de température et d'arrosage. Cette conception permettrait aux astronautes de cultiver facilement une variété de légumes et même d’élever des insectes comme les mouches soldats noires, considérées comme une source prometteuse de protéines. « Nous apportons un petit morceau de l’écosystème terrestre dans l’espace », a déclaré Barbara Belvisi, fondatrice et PDG de l’entreprise. « Vous pouvez cultiver des champignons, des insectes et des pousses en même temps. »

Les astronautes auront besoin de trois à quatre heures par semaine pour semer, tailler et cultiver des cultures, mais une grande partie de ces tâches sera contrôlée par l’IA. « La NASA ne veut pas éliminer complètement l’intervention humaine », explique Belvisi. L'entreprise a également conçu des environnements gonflables fermés plus grands, appelés BioPods, qui, espère-t-elle, pourront un jour être utilisés sur la Lune ou sur Mars.

L’un des trois finalistes étrangers est Mycorena, basé en Suède. Le système de production d'aliments pour animaux de l'entreprise, AFCiS, produira une protéine appelée mycoprotéine à partir de la fermentation fongique pour remplacer les sources animales ou végétales. Selon Kristina Karlsson, responsable de la recherche et du développement de l'entreprise, « la mycoprotéine est très riche en protéines (jusqu'à 60 %), riche en fibres, vitamines et nutriments, et pauvre en matières grasses et en sucre. La mycoprotéine elle-même n'a pas beaucoup de goût, elle est très neutre, comme l'umami ou le pain à la levure. Sa transformation, notamment son association avec des arômes ou des épices, permet de créer une variété d'aliments, comme des hamburgers ou des nuggets. Un module intégré au système imprime en 3D les champignons selon le style culinaire souhaité. « Vous pouvez choisir sur l'écran et déguster un morceau de poulet », explique Karlsson.

Le système AFCiS de Mycorena (à gauche) produit une mycoprotéine riche en nutriments qui peut également être transformée en formes imprimées en 3D.

Selon la Nasa, les idées gagnantes de ce concours ne seront pas utilisées immédiatement dans les futures campagnes d'atterrissage lunaire, mais elles montrent la faisabilité du déploiement de missions spatiales à l'avenir. « Il faut s'y prendre des années à l'avance pour être sûr d'avoir les capacités nécessaires quand on en aura besoin. Ces possibilités semblent prometteuses », déclare Fritsche, chef de projet senior pour la production de cultures spatiales au Centre spatial Kennedy de la NASA, en Floride.

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