Michelle Perchonok, ca aproape toți, și-a petrecut întreaga viață pe Pământ. Cu toate acestea, ea se gândește în permanență la cum ar arăta viața pe Marte.

furnizat

„Imaginea pe care o am întotdeauna în minte este că decolăm de pe Pământ, vedem cum planeta se micșorează din ce în ce mai mult și ne dăm seama că nu o vom vedea cel puțin încă 2-3 ani”, explică ea.

Dar Perchonok nu se gândește la călătoria pe Marte la fel de mult ca ceea ce se va întâmpla când vom ateriza în cele din urmă și ce vom mânca când vom fi acolo.

Un om de știință și expert în alimente și actual președinte al Institutului de Tehnologie Alimentară, Perchonok a petrecut anterior 17 ani la Centrul Spațial Johnson al NASA din Houston ca manager de proiect de tehnologie alimentară integrată și manager de sistem de navetă spațială. Responsabil pentru dezvoltarea programului Agenției pentru Alimente și dezvoltarea a ceea ce agenția alege să mențină astronauții în viață și să lucreze pe orbita scăzută a Pământului.

Provocarea nu este doar crearea unui meniu pentru cei care trăiesc în spațiu. Trebuie rezolvate miliarde de probleme, ceea ce devine deosebit de dificil atunci când soluțiile sunt în conflict unul cu celălalt. "Nu putem dezvolta un sistem alimentar izolat pentru nicio misiune NASA", a spus Perchonok. „Mâncarea afectează orice altceva”.

Prima problemă gravă cu mâncarea în spațiu este legată de livrarea ei. Hrana umană nu este concepută pentru a zbura fără greutate în vidul rece din afara atmosferei.

"Există provocări la NASA care nu ar fi un factor nicăieri altundeva", a spus Perchonok. Una dintre ele este masa și volumul. Fiecare centimetru cub din nava spațială trebuie încălzit și menținut în compresie, iar acest lucru necesită cantități uriașe de energie.

Deoarece acest spațiu interior este atât de valoros, este esențial ca alimentele să ocupe cât mai puțin spațiu posibil. Folosirea unei jumătăți de navă spațială ca dulap gigant ar fi absurd de ineficientă. Produsele alimentare trebuie să fie la fel de compacte și foarte ambalate ca produsele semifabricate la televizor.

Durata lungă de valabilitate este un alt aspect - încă nu există nicio modalitate de a crește sau de a pregăti mâncarea în spațiu. Suntem obligați să trimitem pachete de alimente de pe Pământ.

Rachetele care transportă aceste produse sunt costisitoare de construit și lansat, astfel încât pachetele de alimente noi pot fi trimise doar din când în când și trebuie să rămână comestibile cel puțin câteva luni.

Proiectarea alimentelor spațiale este în esență un efort multidisciplinar care combină biochimia nutrienților, știința chimiei și materialele de ambalare și conservare și fizica modului în care mediul spațial este transformat și modificat.

Faptul că călătoria pe Marte va dura șase luni complică procesul deja dificil de echilibrare a aprovizionării cu alimente și depozitare a acestora în spațiu.

Pentru început, cum gătești în spațiu? Călătorii spațiali vor trebui să pregătească mâncarea cu o greutate redusă cu unelte de bucătărie limitate. În plus, vor exista restricții și preferințe alimentare. Mâncarea bună poate face viața mult mai suportabilă într-un mediu stresant - cum ar fi transportul cu viteză mare prin spațiu într-un cilindru fără gravitație.

Apoi vine problema termenelor de expirare. „Perioada de valabilitate a alimentelor este într-adevăr o combinație a mediului în care sunt depozitate, a ambalajelor, a ingredientelor și a modului în care sunt procesate și a altor lucruri”, spune Perchonok.

Apoi vine problema congelării.

S-ar putea crede că vidul spațiului sau temperaturile sub zero de pe Marte ar răci alimentele în mod natural, dar astfel de temperaturi scăzute ar distorsiona ireversibil structura celulară a alimentelor și ambalarea acestora. Depozitarea alimentelor în afara navei spațiale sau a habitatelor ar crea, de asemenea, un obstacol. pe costume spațiale pentru a transporta aceste pachete în momentul hrănirii.

Aceasta creează ceea ce Perchonok descrie ca o „matrice” a problemei. Este posibil să creăm un nou tip de amidon care să conserve mâncarea la temperaturi mai ridicate, dar limitează tipul de mâncare pe care l-am putea avea. Ar fi posibilă înghețarea artificială a navei spațiale, dar izolația și energia necesare pentru a face acest lucru ar face imposibilă.

„Nu te poți pune într-un balon izolat”, a spus Perchonok. "Procesele chimice au loc în acest pachet și, în timp, substanțele nutritive și calitatea alimentelor se pierd. Trebuie să vă asigurați că aceste alimente vor dura de la începutul misiunii până la sfârșitul ei".

În cele din urmă, însă, vrem să începem să înființăm ferme alimentare pe Marte. Este posibil ca primele câteva misiuni să se bazeze în totalitate pe alimente ambalate, care să amintească de ceea ce astronauții consumă deja pe Stația Spațială Internațională, dar cu o durată mai mare de valabilitate.

Dar pe măsură ce nivelul misiunilor se dezvoltă, cred că vor fi mai multe progrese în creșterea plantelor, spune Perchonok.

Scopul mai mare este de a folosi agricultura pentru a crea un sistem alimentar durabil, care să permită viitorilor coloniști marțieni să crească ceea ce au nevoie pe planeta roșie.

Ce anume vom crește pe Marte? Este posibil ca grâul și soia să nu mai fie disponibile timp de cel puțin o perioadă și să fie livrate pe Marte în volume mari, deoarece aceste materii prime necesită mult timp pentru a fi transformate în alimente comestibile.

Nu disperați, iubitorii de pâine: NASA experimentează deja fezabilitatea creșterii anumitor forme și soiuri, cum ar fi grâul în miniatură, în spațiu, ceea ce ar duce la posibila cultivare a acestor plante în habitate agricole mai mari de pe Marte.

Fructele și legumele, pe de altă parte, sunt în general gata de consum imediat ce cresc suficient de mari și se coc. Perchonok crede că vom asista la cultivarea fructelor și legumelor proaspete pe Marte de către noi coloniști imediat după aterizare.

Un tip de habitat agricol ar putea fi utilizat pentru toate tipurile de plante diferite, aplicând modificările necesare pentru temperatură și umiditate.

Oamenii de știință experimentează deja cultivarea legumelor ca salată în spațiu și într-un mediu cu gravitate redusă, cu un succes surprinzător de mare (și unele încercări și erori, desigur). Experimentele viitoare se vor concentra pe testarea fezabilității cultivării și culegerii roșiilor și în stațiile spațiale.

Filmul The Martian din 2015 a popularizat ideea creșterii cartofilor pe Planeta Roșie și, deși încă nu am încercat așa ceva, unii oameni de știință din Peru au demonstrat că cartofii pot fi crescuți în condiții asemănătoare lui Marte, ceea ce este încurajator.

Apariția noilor tehnologii înseamnă și posibilitatea creșterii cărnii cultivate pe planeta roșie, ceea ce ar permite consumul de friptură cultivată în laborator.

„Din câte știu, în acest moment suntem departe de a fi eficiente din punct de vedere al resurselor”, a spus Perchonok. Ar fi nevoie de prea mult timp, spațiu și energie pentru a „crește” chiar și o cantitate minimă de carne de laborator.

Costurile de producție ale unei companii în acest moment, de exemplu, sunt încă puțin sub 5.000 de dolari pe kilogram de carne artificială. "Dar există zvonuri conform cărora industria crede că această problemă va fi rezolvată peste zece ani", a spus ea. "Vom vedea."

De asemenea, putem dezvolta sisteme viabile de creștere a peștilor agricole pe Marte.

Munca în această direcție se află într-un stadiu extrem de timpuriu și este plină de dificultăți: ISS are deja un acvariu specializat pentru pești (furnizat de Agenția Spațială Japoneză), care studiază modul în care se confruntă peștele de orez japonez în spațiu, iar nu reflectă bine asupra corpului lor de pește.

Dar dacă aceste dificultăți sunt depășite și reușim să creăm un habitat ușor de întreținut, atunci peștii ca tilapia pot fi cei mai buni candidați pentru viața pe Marte, datorită valorii nutritive ridicate și a conținutului de proteine.

De fapt, peștii ar fi o soluție excepțională pentru a preveni pierderea osoasă de la astronauți într-un mediu cu gravitație redusă sau absentă.

Aprovizionarea cu alimente este o problemă în sine, dar gătitul este chiar diferit în ceea ce privește specificul său. Unul dintre motivele pentru care produsele semifabricate fac o treabă atât de bună pentru astronauți până acum este acela că necesită un tratament termic extrem de mic, dincolo de încălzirea posibilă și poate un pic de sos fierbinte pentru a contracara pierderea de aromă de la receptorii din spațiu.

Cu toate acestea, pe Marte, oamenii vor dori să gătească mese delicioase pentru ei, colegii și familiile. Aceasta este în natura umană.

„Chiar și prepararea pastei necesită un fel de încălzitor sau plită”, spune Perchonok. „Avem nevoie de oale și tigăi, linguri mari și unelte și trebuie să fierbem apă.” Va fi, de asemenea, o preocupare serioasă pentru utilizarea cea mai eficientă a resurselor - dacă vasul pe care îl gătiți nu este obținut, este posibil să nu existe suficientă apă sau căldură pentru a pregăti orice altceva.

Nimeni nu are prea multe idei despre cum va arăta viața pe Marte, unde gravitația este o treime din cea a Pământului. Cum se va comporta apa fiartă de pe Marte?

Va pulveriza prea mult în jur sau va putea rămâne într-un singur loc suficient timp pentru a înmuia suficient pasta? Doamnelor, pasta în sine își va păstra structura în timp ce este încălzită în apă? Sosul pe care îl folosiți va păstra tipul de textură pe care îl vizați?

Fie că grăsimea sau condimentele pe care le folosiți se vor amesteca suficient de bine?

Greutatea redusă va face dificilă transferarea alimentelor dintr-un recipient în altul? Va schimba acest lucru măsura în care anumite lucruri sunt umede sau uscate? Răspunsul la aceste întrebări va fi un proces științific pe scară largă în sine.

"Pur și simplu nu știm cât de mult gravitația marțiană va schimba aceste lucruri", a spus Perchonok. „Este interesant să ne gândim la aceste lucruri în viitor, dar ele necesită și mai multă cercetare și experimentare pentru a le înțelege cu adevărat”.