การเดินทางในอวกาศจะใช้การจัดเตรียมอาหารในสถานที่

โปรตีนที่ทำจากลมหายใจของนักบินอวกาศหรือเบอร์เกอร์ที่ทำจากเห็ด การเตรียมอาหารในสถานที่จะรองรับการเดินทางที่ยาวนานของลูกเรือ

จนถึงปัจจุบัน นักบินอวกาศส่วนใหญ่ใช้บรรจุภัณฑ์อาหารล่วงหน้าในการเดินทางอวกาศ อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะสามารถส่งภารกิจไปได้ในระยะไกลมากขึ้นและเป็นเวลานานขึ้น NASA จึงได้จัดการแข่งขันขึ้น โดยหวังว่าจะเป็นการเริ่มต้นยุคใหม่แห่งอาหารที่ยั่งยืนในอวกาศ

“อาหารบรรจุหีบห่อล่วงหน้าบนสถานีอวกาศนานาชาติจะมีอายุการเก็บรักษาได้นาน 18 เดือน” ราล์ฟ ฟริตเชอ ผู้จัดการโครงการอาวุโสด้านการผลิตพืชผลอวกาศของศูนย์อวกาศเคนเนดีของ NASA ในรัฐฟลอริดากล่าว “ตอนนี้เราไม่มีอาหารที่สามารถอยู่รอดได้ระหว่างภารกิจไปยังดาวอังคาร สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นกับภารกิจไปยังดวงจันทร์ที่มีระยะเวลายาวนานขึ้นด้วย”

ตามที่ NASA คาดการณ์ไว้ว่ามนุษย์จะใช้เวลาพอสมควรในการเดินทางไปถึงดาวอังคาร แต่การเดินทางไปยังดวงจันทร์จะกลายเป็นความจริงในเร็วๆ นี้ ในปี 2024 NASA วางแผนที่จะส่งนักบินอวกาศ 4 คนไปรอบดวงจันทร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการอาร์เทมิส นี่จะเป็นลูกเรือชุดแรกที่ลงจอดบนดวงจันทร์นับตั้งแต่ยานอพอลโล 17 ในปีพ.ศ. 2515 (ยานอพอลโล 17 (7–19 ธันวาคม พ.ศ. 2515) ถือเป็นภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์ครั้งสุดท้ายในโครงการอพอลโลของ NASA และเป็นครั้งสุดท้ายที่มนุษย์ได้เหยียบย่างบนดวงจันทร์) เป้าหมายของ NASA คือการเริ่มแคมเปญส่งมนุษย์กลับไปยังดวงจันทร์อีกครั้ง และการอยู่ที่นั่นจะใช้เวลาไม่ใช่แค่ไม่กี่วัน แต่อาจเป็นสัปดาห์ เดือน หรืออาจจะนานกว่านั้น

เพื่อแก้ไขปัญหาการจัดหาอาหารให้กับนักบินอวกาศในภารกิจระยะยาว NASA ได้เปิดตัวโครงการ Deep Space Food Challenge ในเดือนมกราคม 2021 โดยขอให้บริษัทที่เข้าร่วมเสนอวิธีการใหม่ๆ ในการปลูกอาหารอย่างยั่งยืน จากบริษัทที่เข้าร่วม 200 บริษัทแรก เฟสที่ 2 (ตั้งแต่มกราคม 2023) จะมีเพียง 11 ทีม โดยประกอบด้วย 8 ทีมจากสหรัฐอเมริกาและ 3 ทีมจากต่างประเทศ วันที่ 19 พฤษภาคม NASA ได้ประกาศรายชื่อทีมที่เข้าสู่รอบสุดท้ายของการแข่งขัน ทีมที่ได้รับรางวัลจะได้รับการประกาศชื่อในเดือนเมษายน 2024 หลังจากที่ข้อเสนอของพวกเขาได้รับการประเมินเพิ่มเติมแล้ว

“เฟส 2 เป็นการสาธิตในระดับครัว เฟส 3 จะท้าทายทีมงานให้ขยายขนาดเทคโนโลยี ทีมงานต้องแสดงให้เห็นว่าระบบการผลิตอาหารสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 3 ปี และจัดหาอาหารเพียงพอสำหรับลูกเรือ 4 คนในภารกิจอวกาศในอนาคต ข้อเสนอควรมุ่งเน้นไปที่การผลิตอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการหลากหลายชนิดสำหรับนักบินอวกาศ” เฮอร์เบลต์กล่าว

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

Air Company - หนึ่งในห้าผู้เข้ารอบสุดท้ายที่มีฐานอยู่ในสหรัฐอเมริกา

Air Company ซึ่งเป็น 1 ใน 5 บริษัทที่เข้ารอบสุดท้ายจากสหรัฐอเมริกา ได้ออกแบบระบบอาหารที่สามารถใช้คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่นักบินอวกาศปล่อยออกมาในอวกาศเพื่อผลิตไวน์ ซึ่งไวน์ดังกล่าวจะนำไปใช้ปลูกอาหารที่รับประทานได้ บริษัทยังได้ค้นคว้าวิธีการผลิตแอลกอฮอล์เพื่อเชื้อเพลิงเครื่องบินและน้ำหอมจาก CO2 อีกด้วย

“การสร้างอาหารจากอากาศอาจฟังดูแปลก แต่จริงๆ แล้วมันง่ายกว่ามาก” สตาฟฟอร์ด ชีฮาน ผู้ก่อตั้งร่วมและประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Air Company กล่าว “เรากำลังนำ CO2 มาผสมกับน้ำและไฟฟ้า และสร้างโปรตีน”

กระบวนการนี้จะผลิตแอลกอฮอล์ซึ่งจะหมักจนกลายเป็น “สิ่งที่กินได้” ชีแฮนกล่าว “ บริษัทได้ผลิตโปรตีนที่อธิบายว่าคล้ายกับโปรตีนที่ทำจากซีตัน ซึ่งเป็นอาหารทดแทนเนื้อสัตว์แบบมังสวิรัติ “มันมีรสชาติค่อนข้างดี ระบบจะหมักอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างอาหารให้กับนักบินอวกาศ เมื่อไหร่ก็ตามที่คุณรู้สึกอยากได้โปรตีนในอวกาศ คุณสามารถสร้างโปรตีนขึ้นมาจากยีสต์ที่กำลังเติบโตนี้”

แนวคิดของห้องปฏิบัติการ Interstellar ในฟลอริดา

Interstellar Lab ในฟลอริดา ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้เข้ารอบสุดท้ายในรอบเฟส 3 จากสหรัฐอเมริกา ยังนำเสนอแนวทางที่แตกต่างออกไปด้วย ระบบของบริษัทเรียกว่า NUCLEUS ซึ่งเป็นชุดโมดูลาร์ที่ประกอบด้วยกล่องเล็กๆ ประมาณขนาดเครื่องปิ้งขนมปัง กล่องแต่ละกล่องมีระบบความชื้น อุณหภูมิ และระบบรดน้ำของตัวเอง การออกแบบนี้จะช่วยให้นักบินอวกาศสามารถปลูกผักได้หลากหลายชนิดได้อย่างง่ายดาย และยังเลี้ยงแมลงเช่นแมลงวันลายดำ ซึ่งถือเป็นแหล่งโปรตีนที่มีอนาคตสดใสอีกด้วย “เรากำลังนำระบบนิเวศเล็กๆ น้อยๆ ของโลกสู่อวกาศ” บาร์บารา เบลวิซี ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของบริษัทกล่าว “คุณสามารถปลูกเห็ด แมลง และต้นกล้าได้ในเวลาเดียวกัน”

นักบินอวกาศจะต้องใช้เวลาสามถึงสี่ชั่วโมงต่อสัปดาห์ในการเพาะปลูก ตัดแต่งกิ่ง และเพาะปลูกพืชผล แต่ส่วนใหญ่จะควบคุมโดย AI “NASA ไม่ต้องการกำจัดการแทรกแซงของมนุษย์โดยสิ้นเชิง” เบลวิซีกล่าว บริษัทได้ออกแบบสภาพแวดล้อมแบบปิดที่พองลมขนาดใหญ่กว่า เรียกว่า BioPods โดยหวังว่าสักวันหนึ่งจะสามารถนำไปใช้บนดวงจันทร์หรือดาวอังคารได้

Mycorena ซึ่งมีสำนักงานอยู่ในประเทศสวีเดน เป็นหนึ่งในผู้เข้ารอบสุดท้ายจากต่างประเทศ 3 ราย ระบบการผลิตอาหารของบริษัท AFCiS จะผลิตโปรตีนที่เรียกว่าไมโคโปรตีนจากการหมักเชื้อรา เพื่อทดแทนแหล่งที่มาของสัตว์หรือพืช Kristina Karlsson หัวหน้าฝ่ายวิจัยและพัฒนาของบริษัท กล่าวว่า “ไมโคโปรตีนมีโปรตีนสูงถึง 60% และยังอุดมไปด้วยไฟเบอร์ วิตามิน และสารอาหาร และมีไขมันและน้ำตาลต่ำ ไมโคโปรตีนเองไม่มีรสชาติมากนัก เป็นกลางมาก เช่น อูมามิหรือขนมปังยีสต์ การแปรรูป รวมถึงการผสมไมโคโปรตีนกับเครื่องปรุงหรือเครื่องเทศ สามารถสร้างอาหารได้หลากหลาย เช่น เบอร์เกอร์หรือนักเก็ต โมดูลที่ต่อกับระบบจะพิมพ์เห็ด 3 มิติเป็นอาหารตามต้องการ “คุณสามารถเลือกจากหน้าจอและกินไก่สักชิ้นได้” Karlsson กล่าว

ระบบ AFCiS ของ Mycorena (ซ้าย) ผลิตไมโคโปรตีนที่อุดมด้วยสารอาหารซึ่งสามารถนำมาทำเป็นรูปร่างที่พิมพ์ 3 มิติได้

ตามที่ NASA ระบุ แนวคิดที่ได้รับรางวัลจากการแข่งขันครั้งนี้จะไม่ถูกนำไปใช้ในภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์ทันทีในอนาคต แต่แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการนำภารกิจในอวกาศไปใช้ในอนาคต “คุณต้องเริ่มต้นล่วงหน้าหลายปีเพื่อให้แน่ใจว่าคุณมีความสามารถเมื่อคุณต้องการ ความเป็นไปได้เหล่านี้ดูมีแนวโน้มดี” ฟริตเช่ ผู้จัดการโครงการอาวุโสด้านการผลิตพืชผลอวกาศที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีของ NASA ในฟลอริดากล่าว

แหล่งที่มา