Представляем конкурс еды в глубоком космосе.
У НАСА большие планы на ближайшие десятилетия. Программа агентства Artemis нацелена на возвращение на Луну после почти 50-летнего отсутствия. Оказавшись там, первая женщина и следующий мужчина, ступившие на лунную поверхность, начнут обустраивать базовый лагерь, закладывая основу для устойчивого исследования и экономии солнечного брата Земли. Затем он отправляется на Марс.
Но путешествие к красной планете, на расстояние примерно 114 миллионов миль, потребует от НАСА решения множества логистических и инженерных проблем. Главная из них - проблема питания.
Хотя на борту Международной космической станции (МКС) люди постоянно находились в космосе в течение 20 лет, проблема с едой не возникла, поскольку станция находится на высоте всего 220 миль над нашим земным домом. НАСА и другие космические агентства могут легко отправлять космонавтам посылки со свежими фруктами и овощами, а также с продуктами питания.
Марсианским астронавтам, однако, будет не так просто. Время и расстояние, необходимые для экспедиции, сделают невозможным регулярное пополнение запасов. Астронавтам нужно будет брать с собой всю свою еду, а также средства для ее производства, и хранить эти запасы в пределах ограничений по объему космического корабля.
Это проблема без очевидного решения. Вот почему НАСА бросает вызов предпринимателям, студентам колледжей, инвесторам-любителям и вам, если вы готовы, помочь им разработать его.
Фото: The Journal of Nutrition
В статье, написанной для The Journal of Nutrition, Грейс Дуглас, ведущий научный сотрудник НАСА по передовым пищевым технологиям в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, обрисовала в общих чертах потребности пищевых технологий в долгосрочных исследованиях космоса. Самое критичное из них, конечно, выживание.
«В истории человечества исследователи отправлялись посмотреть, что было за горизонтом, и буквально миллионы не вернулись из-за проблем с едой и питанием», - написали Дуглас и ее соавторы.
Трудность заключается в том, что процессы, на которые мы полагаемся при приготовлении пищи на Земле, такие как кипячение воды, горячие поверхности и приготовление пищи, работают так, как они работают, потому что они привязаны к окружающей среде с гравитацией, атмосферой., атмосферное давление и даже некоторые микробы. Космический полет заменяет эту среду микрогравитацией, скудными ресурсами, колебаниями давления в кабине и беспощадной радиацией, каждая из которых добавляет свою собственную переменную в кулинарный расчет.
На сегодняшний день приготовление пищи в космосе ограничивается добавлением воды или подогревом предварительно упакованных продуктов. При добавлении свежих продуктов с Земли система работает нормально. Но, как уже упоминалось, такая система была бы невозможна для более чем двухлетнего полета на Марс и обратно.
Дуглас и ее соавторы пришли к выводу, что любое жизнеспособное решение должно обеспечивать безопасную, стабильную, вкусную и надежную пищу, а также преодолевать экологические ограничения, использовать минимальные ресурсы и производить минимальное количество отходов. Он также должен обеспечивать все микро- и макроэлементы, в которых нуждается космонавт.
Это само по себе трудная задача, но есть еще одна проблема, которую инженеры должны учитывать: психическое благополучие астронавтов. Дуглас и ее соавторы отмечают, что это «распространенное заблуждение», что астронавты съедят что угодно, чтобы завершить миссию. Несмотря на то, что астронавты являются высокоэффективными людьми, им все же требуются моменты, чтобы оживить свое благополучие после стресса, рабочей нагрузки и изоляции, присущих такой миссии.
Вкусные, питательные блюда могут обеспечить такие моменты умственной передышки, но они также должны быть разнообразными. Даже самая вкусная еда в лучшем из ресторанов превратилась бы в интеллектуальную рутину, если бы ее ели изо дня в день в течение целых двух лет. Замените это безвкусной, но богатой питательными веществами пищевой пастой в космическом вакууме, и даже у лучших исполнителей разовьется случай космической лихорадки.
Добро пожаловать на конкурс Deep Space Food Challengewww.youtube.com
Чтобы решить эти проблемы, НАСА использует краудсорсинговые решения в рамках своей программы Deep Space Food Challenge. В сотрудничестве с Канадским космическим агентством НАСА предлагает призовой фонд в размере 500 000 долларов за решения, которые добавят изюминку в продолжительный космический полет.
«У НАСА есть знания и возможности в этой области, но мы знаем, что технологии и идеи существуют за пределами агентства», - сказал Дуглас в интервью UPI.«Повышение осведомленности поможет нам связаться с людьми из различных областей, которые могут стать ключом к разработке этих новых технологий».
Агентство надеется, что технологии-победители также увеличат производство продуктов питания на Земле. Логично предположить, что если система может предложить вкусную еду с минимальными космическими ресурсами, то ее также можно модифицировать для развертывания в зонах стихийных бедствий и регионах с нехваткой продовольствия. Конкурс открыт для всех граждан США и закрывается 30 июля 2021 года. Информация о конкурсе Канадского космического агентства доступна на его веб-сайте.
Если еда не является вашей сильной стороной, но у вас есть инженерные способности, вы все равно можете помочь НАСА решить многие другие инженерные и логистические проблемы, стоящие перед освоением космоса в будущем. В рамках инициативы NASA Solve агентство ищет идеи для разрушения лунного льда, уменьшения размеров полезной нагрузки и разработки новых способов распределения энергии.
И даже если проектирование не для вас, вы все равно можете позвонить своему представителю в Конгрессе и попросить его поддержать НАСА и восстановить финансирование за счет сокращения бюджета. Мы все можем сыграть небольшую, но важную роль в будущем освоении космоса и развитии научных знаний.