これまで、宇宙飛行士は宇宙飛行中に既製の食品に頼ってきました。しかし、より長距離・長期間のミッション開始を目指し、NASAは宇宙における持続可能な食糧供給の新たな時代を切り開くことを願うコンテストを開始しました。
「国際宇宙ステーションで使用される包装済みの食料の賞味期限は18ヶ月です」と、フロリダ州にあるNASAケネディ宇宙センターで宇宙作物生産のシニアプロジェクトマネージャーを務めるラルフ・フリッチェ氏は述べた。「今のところ、火星へのミッションに耐えられる食料はありません。月への長期ミッションでも同じ問題が発生するでしょう。」
NASAによると、人類が火星に到達するには時間がかかるものの、月への旅は間もなく現実のものとなるでしょう。NASAは2024年にアルテミス計画の一環として、4人の宇宙飛行士を月周回軌道に送り込む予定です。これは、1972年のアポロ17号以来、月面に着陸する初の宇宙飛行士となります。（アポロ17号（1972年12月7日～19日）は、NASAのアポロ計画における最後の月面着陸ミッションであり、人類が月に足を踏み入れた最後の機会でもあります。NASAの目標は、人類を再び月へ帰還させるキャンペーンを再開することであり、月面滞在は数日ではなく、数週間、数ヶ月、あるいはそれ以上に及ぶ可能性があります。）
長期滞在ミッションにおける宇宙飛行士の食糧問題に対処するため、NASAは2021年1月にディープ・スペース・フード・チャレンジを立ち上げ、企業に対し持続可能な食料生産のための新たな方法の提案を呼びかけました。当初の200社から、第2フェーズ（2023年1月から）には、米国8チーム、海外3チームを含む11チームが参加しました。5月19日、NASAは最終フェーズに進出したチームを発表しました。優勝チームは、提案内容の詳細な審査後、2024年4月に発表されます。
「フェーズ2はキッチンレベルの実証です。フェーズ3では、各チームが技術のスケールアップに挑戦します。チームは、食品製造システムが3年間連続稼働し、将来の宇宙ミッションで4人の乗組員に十分な食料を供給できることを実証する必要があります。提案では、宇宙飛行士のための栄養価の高い多様な食品を生産することを目指してください」とハーブレット氏は述べた。
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| エア・カンパニー - 米国に拠点を置く5つのファイナリストのうちの1つ。 |
最終選考に残った5社のうちの1社である米国に拠点を置くエア・カンパニーは、宇宙飛行士が宇宙で排出する二酸化炭素（CO2）を利用してワインを製造し、そのワインから食用作物を栽培できる食品システムを設計しました。同社はまた、CO2からジェット燃料用のアルコールや香水を製造する方法も研究しています。
「空気から食べ物を作るなんて奇妙に聞こえるかもしれませんが、実際にはもっと簡単です」と、エア・カンパニーの共同創業者兼最高技術責任者であるスタッフォード・シーハン氏は語る。「二酸化炭素を水と電気と混ぜて、タンパク質を作り出すのです。」
このプロセスでアルコールが生成され、それが発酵して「食べられるもの」が作られるとシーハン氏は述べた。同社は、ビーガン向けの代替肉であるセイタンから作られるタンパク質に似たタンパク質を作り出したとしている。「味はかなり良いです。このシステムは継続的に発酵し、宇宙飛行士の食料として供給します。宇宙でタンパク質が欲しくなったら、いつでもこの増殖中の酵母からタンパク質を作ることができます。」
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| フロリダの星間研究所のコンセプト。 |
米国フロリダ州に拠点を置くフェーズ3ファイナリスト、インターステラー・ラボもまた、異なるアプローチを採用しています。NUCLEUSと呼ばれる同社のシステムは、トースターサイズの箱をモジュール式に組み合わせたものです。各箱は独立しており、湿度、温度、給水システムを備えています。この設計により、宇宙飛行士は様々な野菜や、有望なタンパク源と目されるクロミミズアブなどの昆虫を容易に栽培できます。 「私たちは地球の生態系の一部を宇宙に持ち込んでいるのです」と、同社の創設者兼CEOであるバーバラ・ベルヴィシ氏は述べています。「キノコ、昆虫、そして芽キャベツなど、あらゆるものを同時に栽培できるのです。」
宇宙飛行士は作物の植え付け、剪定、栽培に週3～4時間かかりますが、その多くはAIによって制御されます。「NASAは人間の介入を完全に排除したいわけではありません」とベルヴィジ氏は言います。同社はまた、「バイオポッド」と呼ばれる、より大型の膨張式格納容器も設計しており、将来的には月や火星での使用も期待されています。
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海外からのファイナリスト3社のうちの1社は、スウェーデンに拠点を置くMycorena社です。同社の食品生産システム「AFCiS」は、真菌発酵からマイコプロテインと呼ばれるタンパク質を生産し、動物性または植物性タンパク質の代替品として利用しています。「マイコプロテインはタンパク質含有量が非常に高く、最大60%にもなります。また、食物繊維、ビタミン、栄養素も豊富で、脂肪と糖分は低いのです」と、同社の研究開発責任者であるクリスティーナ・カールソン氏は述べています。「マイコプロテイン自体にはほとんど味がなく、うま味やイーストパンのような非常にニュートラルな味です。香料やスパイスと組み合わせるなどの加工により、ハンバーガーやナゲットなど、さまざまな食品を作ることができます。システムに取り付けられたモジュールが、キノコを3Dプリントして希望の食品の形にします。 「画面から選んで、鶏肉を食べることができます」とカールソン氏は言います。
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| Mycorena の AFCiS システム (左) は、3D プリントされた形状にすることもできる栄養豊富なマイコプロテインを生成します。 |
このコンテストで優勝したアイデアは、将来の月面着陸キャンペーンにすぐに使用されるわけではありませんが、NASAによると、将来の宇宙ミッションの実現可能性を示すものだという。「必要な時に確実に機能を確保するには、何年も前から準備を始めなければなりません。これらの機能は有望に見えます」と、フロリダ州にあるNASAケネディ宇宙センターの宇宙作物生産担当シニアプロジェクトマネージャー、フリッチェ氏は述べた。
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