No hay tiendas de comestibles en Marte y faltan muchos meses para el reabastecimiento desde la Tierra. Por mucha comida que los futuros astronautas puedan empacar para un viaje al Planeta Rojo, inevitablemente tendrán que preparar parte de su propia comida en un entorno inhóspito. Queda por ver si seguirán la legendaria ruta de la granja a la mesa con patatas cultivadas localmente, como lo hizo el personaje de Matt Damon en la película de 2015 The Martian. Pero es posible que tengan más opciones científicas.
Creando proteínas de la nada.
Este es el objetivo de una asociación entre la Agencia Espacial Europea y una empresa llamada Solar Foods, que se formó hace menos de una década a través de un programa de investigación científica. Solar Foods inauguró su primera instalación de fabricación a gran escala en 2024.
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Apodado HOBI-WAN (“Bacterias oxidantes de hidrógeno como fuente de nutrientes en ingravidez”) en un guiño a las películas de Star Wars, es una versión espacial de un proceso que Solar Foods ya opera en la Tierra. Este esfuerzo implica cultivar bacterias en una tina con agua, aire y nutrientes, y luego secarlas y convertirlas en una proteína en polvo. soleina Para consumo humano.
Una clave sería el siguiente paso. Prueba de fabricación de soleína en la Estación Espacial Internacional.
“Proporcionar una dieta sostenible y nutritiva que satisfaga las necesidades energéticas de la tripulación es uno de los mayores desafíos en la exploración espacial humana más allá de la órbita terrestre baja”, dijo la ESA en un comunicado. Publicación de blog. “En los casos en los que los depósitos de alimentos previamente desplegados o las misiones continuas de reabastecimiento desde la Tierra no sean prácticos, requieran muchos recursos o sean tecnológicamente inviables, se necesitan alternativas rentables”.
Solin comienza húmedo y se seca mediante un proceso que incluye fuerza centrífuga y secado por aspersión.
De las bacterias a las proteínas
Un objetivo central del proyecto HOBI-WAN es determinar si la producción de polvo rico en proteínas puede ocurrir en condiciones de microgravedad.
El proceso es complicado, pero básicamente dejará que la naturaleza siga su curso.
“Solar Foods produce soja mediante un proceso llamado fermentación de gas”, me dijo Artu Lukanen, vicepresidente senior de aeroespacial y defensa de la compañía. El proceso de fermentación del gas, dijo, produce organismos unicelulares que consumen gas hidrógeno y lo utilizan para “fijar” el carbono. A partir de ahí, las bacterias se alimentan de “minerales de vida” utilizando amoníaco como fuente de nitrógeno e hidrógeno.
Todos los ingredientes entran en un biorreactor junto con agua y gas que se bombea “como una pequeña corriente de soda”, dice Lukanen. Esto proporciona a las bacterias el entorno perfecto para reproducirse, lo que hacen muy rápidamente. Una vez que las bacterias se reproducen lo suficiente, se recolectan. Una parte se reserva para la siguiente ronda de semillas en el biorreactor, el resto se seca y pasteuriza completamente.
Estas bacterias secas y pasteurizadas forman el producto solin, que se compone de 78% de proteínas, 6% de grasas (principalmente insaturadas), 10% de fibra dietética, 2% de carbohidratos y 4% de nutrientes minerales. Lukkanen dice que el polvo se puede aromatizar de muchas maneras y que por sí solo imparte “un sabor muy suave a umami”.
El proyecto HOBI-WAN irá a la Estación Espacial Internacional para ver si se puede fabricar solin en el espacio.
Cómo producir proteínas en el espacio
La producción de Solin sería difícil en el espacio. El entorno ingrávido, la capacidad de carga útil limitada y el menor espacio para los biorreactores se suman a los desafíos que la ESA y Solar Foods creen que pueden resolver.
“(La) principal diferencia con los experimentos en la ISS es la falta de gravedad, lo que significa que no hay flotabilidad, lo que cambia en gran medida el comportamiento de los líquidos y gases”, dijo Lukkanen. Otro desafío es el espacio físico limitado. Solar Foods utiliza biorreactores que pueden contener 20.000 litros o más, mientras que el biorreactor destinado a la ISS será significativamente más pequeño: “unas pocas decenas de litros”.
Se requerirán medidas adicionales para la seguridad del gas, el monitoreo del proceso, la garantía de calidad y el mantenimiento, ya que no habrá un ingeniero de bioprocesos a bordo para cuidar el proceso. Un producto fabricado en el espacio no se secará hasta convertirlo en polvo, al menos no en la ISS. En caso de fuga, una nube de polvo flotando en un entorno de gravedad cero no sería lo ideal.
Entonces, en el espacio, el sol probablemente servirá como pasta.
Soleil está aquí en la Tierra en forma de polvo. La versión espacial será más bien una pasta.
Reciclaje en el espacio
El último gran factor es el material. Tienen que cambiar debido a la falta de recursos disponibles en vuelos espaciales de larga duración. El reciclaje ha sido durante mucho tiempo un componente clave de la vida en el espacio, y lo mismo será válido para la producción de solin.
Esto significa utilizar el CO2 que respira la tripulación y reciclar el gas de hidrógeno producido cuando la ISS utiliza la electrólisis. Convertir el agua en oxígeno En la Tierra, las tripulaciones necesitan mucha agua para producir solución salina.
También habrá alternativas, como utilizar urea en lugar de amoniaco, ya que el amoniaco sería peligroso en caso de accidente. Pero eso no significa que los astronautas usarán la orina como lo hacen ellos”.cafe reciclado“
“En la Tierra usamos amoníaco, pero para el proyecto de la ESA decidimos usar urea sintética, principalmente porque no es tan potencialmente peligrosa como el amoníaco en caso de derrame”, dice Lukkanen. “En principio, es posible recuperar urea de la orina, pero debido a la pequeña fracción de urea necesaria, puede que no tenga sentido, especialmente si la extracción de urea de la orina requiere maquinaria compleja y pesada”.
Si el proyecto HOBI-WAN tiene éxito, ayudará a desbloquear la exploración espacial a largo plazo para los humanos, incluido un posible viaje a Marte.
Alimentar a los astronautas en misiones de larga duración
Un viaje a Marte requiere un compromiso de tiempo mucho mayor que un viaje a la Luna. La NASA viene Misión Artemisa II Los astronautas orbitarán la Luna por primera vez en casi medio siglo, pero el viaje durará sólo 10 días. En cuanto a la comida, no es gran cosa. pero Marte – la agencia espacial y los ojos de Elon Musk por igual – muy, muy lejos, y tiempo de viaje Los meses y meses se alargarán. Para llegar al Planeta Rojo, los astronautas necesitan llevar algo más que un picnic.
Si el Proyecto Solain tiene éxito, la cantidad de alimentos que produce podría, en teoría, alimentar a una tripulación de astronautas durante cientos de días utilizando mucho menos espacio de carga. La comida espacial de hoy. Lukkanen dice que, mientras se diseña el proyecto, lo único que los astronautas necesitarán llevar es sal mineral y no necesitarán tanta.
“Incluso para una tripulación de cinco personas en una misión de 900 días a Marte, estamos hablando de (menos de) 100 kilogramos de sales minerales”, afirma.
Otras tecnologías también podrían ayudar a reciclar nitrógeno y minerales, lo que permitiría a los astronautas reutilizar esos materiales en el sitio, ampliando aún más el suministro de alimentos.
Utilizando proteína en polvo, los astronautas pueden preparar todo tipo de comidas con los aditivos adecuados. Lukanen dice que Solar Foods ha creado recetas que van desde helado hasta ravioles de queso crema. A veces se muestran El desafío alimentario de la NASA en el espacio profundoque destacó soluciones alimentarias a largo plazo, incluido un método de cultivo de alimentos sin luz llamado Nolux y un ecosistema cerrado que podría cultivar alimentos de forma autónoma y mantener insectos para su uso en la dieta de un astronauta.
Puede que no sea lo que esperarías de un restaurante con estrella Michelin o incluso de la tienda de delicatessen de tu vecindario, pero probablemente será mejor que una dieta constante de papas horneadas cultivadas en Marte.
