การเดินทางในอวกาศจะใช้อาหารที่ปรุงในสถานที่

โปรตีนที่ทำจากลมหายใจของนักบินอวกาศ หรือเบอร์เกอร์ที่ทำจากเห็ด การผลิตอาหารในพื้นที่จะรองรับการเดินทางที่ยาวนานขึ้นสำหรับลูกเรือ

จนถึงปัจจุบัน นักบินอวกาศยังคงพึ่งพาอาหารสำเร็จรูประหว่างการเดินทางในอวกาศ แต่ด้วยเป้าหมายที่จะส่งภารกิจในระยะทางที่ไกลขึ้นและเป็นระยะเวลานานขึ้น นาซาจึงได้จัดการแข่งขันขึ้น ซึ่งหวังว่าจะเป็นการเปิดศักราชใหม่ของอาหารยั่งยืนในอวกาศ

“อาหารบรรจุสำเร็จรูปที่ใช้บนสถานีอวกาศนานาชาติมีอายุการเก็บรักษา 18 เดือน” ราล์ฟ ฟริตเช ผู้จัดการโครงการอาวุโสฝ่ายการผลิตพืชอวกาศประจำศูนย์อวกาศเคนเนดีของนาซาในรัฐฟลอริดากล่าว “ขณะนี้เรายังไม่มีอาหารที่สามารถสนับสนุนภารกิจไปยังดาวอังคารได้ ปัญหาเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นในภารกิจไปยังดวงจันทร์ที่มีระยะเวลายาวนานกว่า”

นาซาระบุว่ามนุษย์จะใช้เวลาพอสมควรในการเดินทางไปถึงดาวอังคาร แต่การเดินทางไปยังดวงจันทร์จะเป็นจริงในเร็วๆ นี้ ในปี 2024 นาซาวางแผนที่จะส่งนักบินอวกาศสี่คนไปรอบดวงจันทร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการอาร์ทิมิส ซึ่งจะเป็นลูกเรือชุดแรกที่ลงจอดบนดวงจันทร์นับตั้งแต่ยานอพอลโล 17 ในปี 1972 (อะพอลโล 17 (7-19 ธันวาคม 1972)) เป็นภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์ครั้งสุดท้ายในโครงการอะพอลโลของนาซา และยังเป็นครั้งล่าสุดที่มนุษย์ได้เหยียบดวงจันทร์ เป้าหมายของนาซาคือการเริ่มต้นแคมเปญเพื่อส่งมนุษย์กลับไปยังดวงจันทร์อีกครั้ง และการอยู่ที่นั่นจะใช้เวลาไม่ใช่เพียงไม่กี่วัน แต่อาจเป็นสัปดาห์ เดือน หรือแม้แต่นานกว่านั้น

เพื่อแก้ไขปัญหาการให้อาหารแก่นักบินอวกาศในภารกิจระยะยาว นาซาได้เปิดตัวโครงการ Deep Space Food Challenge ในเดือนมกราคม 2564 โดยขอให้บริษัทต่างๆ เสนอวิธีการใหม่ๆ ในการปลูกอาหารที่ยั่งยืน จาก 200 บริษัทแรก ระยะที่สอง (ตั้งแต่เดือนมกราคม 2566) มีเพียง 11 ทีม ซึ่งรวมถึงทีมจากสหรัฐอเมริกา 8 ทีม และทีมจากนานาชาติ 3 ทีม เมื่อวันที่ 19 พฤษภาคม นาซาได้ประกาศรายชื่อทีมที่ผ่านเข้าสู่รอบสุดท้ายของการแข่งขัน ทีมที่ชนะจะได้รับการประกาศชื่อในเดือนเมษายน 2567 หลังจากที่ข้อเสนอของพวกเขาได้รับการประเมินอย่างละเอียดมากขึ้น

“เฟส 2 เป็นการสาธิตในระดับครัว เฟส 3 จะท้าทายให้ทีมต่างๆ ขยายขอบเขตเทคโนโลยี ทีมต่างๆ ต้องแสดงให้เห็นว่าระบบการผลิตอาหารของพวกเขาสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาสามปี และมีอาหารเพียงพอสำหรับลูกเรือสี่คนในภารกิจอวกาศในอนาคต ข้อเสนอควรมุ่งเน้นไปที่การผลิตอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการที่หลากหลายสำหรับนักบินอวกาศ” เฮอร์เบลต์กล่าว

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

Air Company - หนึ่งในห้าผู้เข้ารอบสุดท้ายที่มีฐานอยู่ในสหรัฐอเมริกา

บริษัทแอร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในห้าบริษัทที่เข้ารอบสุดท้ายในสหรัฐอเมริกา ได้ออกแบบระบบอาหารที่สามารถใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่นักบินอวกาศปล่อยออกมาในอวกาศเพื่อผลิตไวน์ ซึ่งต่อมาสามารถนำไปใช้ปลูกพืชอาหารที่รับประทานได้ นอกจากนี้ บริษัทยังได้ค้นคว้าวิธีการผลิตแอลกอฮอล์จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สำหรับเชื้อเพลิงเครื่องบินและน้ำหอมอีกด้วย

“การสร้างอาหารจากอากาศอาจฟังดูแปลก แต่จริงๆ แล้วมันง่ายกว่ามาก” สแตฟฟอร์ด ชีแฮน ผู้ร่วมก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของแอร์ คอมพานี กล่าว “เรากำลังนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มาผสมกับน้ำและไฟฟ้า และสร้างโปรตีน”

กระบวนการนี้จะผลิตแอลกอฮอล์ ซึ่งต่อมาจะหมักจนเกิดเป็น "สิ่งที่กินได้" ชีแฮนกล่าว บริษัทได้ผลิตโปรตีนที่อธิบายว่าคล้ายกับโปรตีนที่ทำจากซีแทน ซึ่งเป็นอาหารทดแทนเนื้อสัตว์แบบวีแกน "รสชาติค่อนข้างดี ระบบจะหมักอย่างต่อเนื่องเพื่อเป็นอาหารสำหรับนักบินอวกาศ เมื่อใดก็ตามที่คุณรู้สึกอยากกินโปรตีนในอวกาศ คุณก็สามารถสร้างโปรตีนจากยีสต์ที่กำลังเติบโตนี้"

แนวคิดของห้องปฏิบัติการระหว่างดวงดาวในฟลอริดา

Interstellar Lab ซึ่งเป็นผู้เข้ารอบสุดท้ายเฟส 3 จากสหรัฐอเมริกาในรัฐฟลอริดา ก็ใช้แนวทางที่แตกต่างออกไปเช่นกัน ระบบของ Interstellar Lab เรียกว่า NUCLEUS เป็นชุดกล่องขนาดเท่าเครื่องปิ้งขนมปังแบบแยกส่วน แต่ละกล่องมีฟังก์ชันการทำงานในตัว มีระบบความชื้น อุณหภูมิ และระบบรดน้ำในตัว การออกแบบนี้ช่วยให้นักบินอวกาศสามารถปลูกพืชผักและแมลงต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย เช่น แมลงวันลายดำ ซึ่งถือเป็นแหล่งโปรตีนที่มีอนาคต บาร์บารา เบลวิซี ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของบริษัทกล่าวว่า “เรากำลังนำระบบนิเวศน์ของโลกส่วนเล็กๆ ขึ้นสู่อวกาศ คุณสามารถปลูกเห็ด แมลง และถั่วงอกได้ในเวลาเดียวกัน”

นักบินอวกาศจะต้องใช้เวลาสามถึงสี่ชั่วโมงต่อสัปดาห์ในการปลูก ตัดแต่งกิ่ง และเพาะปลูกพืชผล แต่ส่วนใหญ่จะควบคุมโดย AI “นาซาไม่ต้องการกำจัดการแทรกแซงของมนุษย์ทั้งหมด” เบลวิซีกล่าว บริษัทยังได้ออกแบบกล่องหุ้มแบบเป่าลมขนาดใหญ่ขึ้นที่เรียกว่า BioPods ซึ่งหวังว่าสักวันหนึ่งจะนำไปใช้บนดวงจันทร์หรือดาวอังคารได้

หนึ่งในสามผู้เข้ารอบสุดท้ายจากต่างประเทศคือ Mycorena ซึ่งมีฐานอยู่ในสวีเดน ระบบการผลิตอาหาร AFCiS ของบริษัทผลิตโปรตีนที่เรียกว่าไมโคโปรตีนจากการหมักเชื้อราเพื่อทดแทนโปรตีนจากสัตว์หรือพืช “ไมโคโปรตีนมีโปรตีนสูงถึง 60% และยังอุดมไปด้วยไฟเบอร์ วิตามิน และสารอาหาร และมีไขมันและน้ำตาลต่ำ” คริสตินา คาร์ลสัน หัวหน้าฝ่ายวิจัยและพัฒนาของบริษัทกล่าว “ตัวไมโคโปรตีนเองไม่ได้มีรสชาติมากนัก มีเพียงรสชาติที่เป็นกลาง คล้ายกับอูมามิหรือขนมปังยีสต์ การแปรรูป รวมถึงการผสมกับเครื่องปรุงรสหรือเครื่องเทศ สามารถสร้างอาหารได้หลากหลาย เช่น เบอร์เกอร์หรือนักเก็ต โมดูลที่ติดอยู่กับระบบจะพิมพ์เห็ดแบบ 3 มิติให้เป็นรูปแบบอาหารที่ต้องการ “คุณสามารถเลือกจากหน้าจอและกินไก่สักชิ้นได้” คาร์ลสันกล่าว

ระบบ AFCiS ของ Mycorena (ซ้าย) ผลิตไมโคโปรตีนที่มีสารอาหารสูงซึ่งสามารถนำมาทำเป็นรูปทรงที่พิมพ์ 3 มิติได้เช่นกัน

แนวคิดที่ชนะเลิศจากการแข่งขันครั้งนี้จะไม่ถูกนำไปใช้ในทันทีในภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์ในอนาคต แต่แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของภารกิจอวกาศในอนาคต ตามที่นาซากล่าว “คุณต้องเริ่มต้นล่วงหน้าหลายปีเพื่อให้แน่ใจว่าคุณมีขีดความสามารถเมื่อคุณต้องการ ขีดความสามารถเหล่านี้ดูมีแนวโน้มที่ดี” ฟริตเช ผู้จัดการโครงการอาวุโสด้านการผลิตพืชอวกาศประจำศูนย์อวกาศเคนเนดีของนาซาในรัฐฟลอริดากล่าว

แหล่งที่มา