NASA heeft de afgelopen vijftig jaar enorme vooruitgang geboekt op het gebied van voedingswetenschap. Voorbij zijn de dagen van voedingsstoffen in tandpastabuizen en het is veilig om aan te nemen dat NASA-astronauten in decennia geen Tang hebben hoeven drinken.
Tijdens een recente bijeenkomst van de American Chemical Society besprak Maya R. Cooper, senior onderzoeker bij het Space Food Systems Laboratory van NASA, hoe het voeden van astronauten een van de moeilijkste problemen zal zijn voordat ze een bemande missie naar Mars lanceren.
Ondanks alle vooruitgang die NASA heeft geboekt, welke uitdagingen moeten nog worden overwonnen om de bemanning van een bemande missie naar Mars te voeden?
Wanneer we een kampeertrip plannen, wordt er niet veel nagedacht over wat er in een weekend, een week of zelfs een maand wordt gegeten. De moderne voedingswetenschap heeft ons producten gegeven die na enkele weken en in sommige gevallen maanden veilig zijn om te eten. Het is heel gemakkelijk om naar de winkel te gaan en heerlijk en voedzaam voedsel in te laden, in de verwachting dat dat voedsel relatief veilig zal zijn om te eten, met kleine zorgen voor de veiligheid.
Een bemande ruimtevlucht is echter geen doorsnee kampeertrip. Zelfs tijdens een missie van een tot twee weken kunnen NASA-astronauten niet zomaar een koelkast openen en een broodje met koude vleeswaren maken. Voedselwetenschappers van NASA moeten speciaal maaltijden bereiden voor astronauten om ervoor te zorgen dat deze maaltijden tijdens de missie veilig kunnen worden geconsumeerd, niet alleen voor de bemanning, maar ook voor hun leefomgeving. Het gemiddelde blikje of flesje pop zou niet hetzelfde niveau van veiligheid en tevredenheid bieden voor een bemanning in de ruimte als voor een persoon op aarde. Voedselkruimels kunnen luchtfilters verstoppen of vast komen te zitten in gevoelige apparatuur. Wat goed werkt voor een kampeertrip, werkt in principe niet altijd voor een ISS-missie en wat voor de ISS-bemanning werkt, werkt mogelijk niet voor een meerjarige missie naar Mars.
In haar toespraak besprak Cooper enkele van de kwesties zoals voedselveiligheid die zij en haar team momenteel behandelen. Enkele van de andere besproken onderwerpen waren voedselverpakkingen, voeding, gewicht en natuurlijk variatie.
Cooper haalde aan dat de huidige dagelijkse toewijzing van voedsel voor bemande ruimtevaartbemanningen iets minder dan vier pond per dag is. Voor een schatting van vijf jaar naar Mars zou meer dan 7.000 pond voedsel per bemanningslid nodig zijn. "Dat is een duidelijke belemmering voor veel missiescenario's," zei Cooper. 'We hebben nieuwe benaderingen nodig. Op dit moment onderzoeken we de mogelijkheid om een bioregeneratief systeem te implementeren waarbij gewassen in de ruimte worden verbouwd en mogelijk ook een aantal bulkgoederen naar een leefgebied van Mars worden verscheept. Dit scenario omvat veel meer voedselverwerking en maaltijdbereiding dan het huidige voedselsysteem dat is ontwikkeld voor de spaceshuttles en het internationale ruimtestation. ”
Het idee achter bioregeneratieve systemen is dat planten multifunctioneel kunnen zijn, niet alleen voor voedsel, maar ook voor het verwijderen van kooldioxidegas en het vrijgeven van zuurstof, net als planten op aarde. Planten die uitstekende kandidaten zijn voor een Mars-missie, zouden heel weinig oneetbare structuur hebben. Tot nu toe zijn er tien planten geïdentificeerd die weinig ruimte nodig hebben en groeien met minimaal werk. Enkele van de tien geïdentificeerde ideale planten zijn sla, spinazie, wortels, tomaten, aardbeien, wat kruiden en kool.
Een ander idee dat Cooper voorstelde voor toekomstige bemande missies naar Mars, zou zijn om voedselproducten van tevoren te verzenden. Het verzenden van voorraden voorafgaand aan een missie zou ertoe leiden dat er minder voedsel en verpakkingen aan boord van het bemande ruimtevaartuig naar Mars zouden vliegen. Er zijn een paar vragen over het vooraf verzenden van voorraden, namelijk wat er gebeurt als een schip met kritische bevoorrading Mars niet bereikt en of de huidige technologie voor voedselconservering voldoende voedingswaarde kan garanderen voor een missie naar Mars.
"Het NASA Advanced Food Technology-project werkt momenteel aan het aanpakken van de kwesties van voedselvariëteit, gewicht, volume, voeding en afvalverwerking door middel van onderzoek en externe academische en commerciële samenwerkingen," merkte Cooper op.
Bron: American Chemical Society
Ray Sanders is een Sci-Fi-nerd, astronoom en blogger over ruimte / wetenschap. Bezoek zijn website Beste astronoom en volg op Twitter (@DearAstronomer) of Google+ voor meer ruimte-mijmeringen.
