Die NASA hat in den letzten fünfzig Jahren enorme Fortschritte in Bezug auf die Lebensmittelwissenschaft erzielt. Vorbei sind die Tage der Nährstoffe in Zahnpastatuben, und man kann davon ausgehen, dass NASA-Astronauten seit Jahrzehnten keinen Tang mehr trinken mussten.
Auf einem kürzlich abgehaltenen Treffen der American Chemical Society diskutierte Maya R. Cooper, leitende Wissenschaftlerin am Space Food Systems Laboratory der NASA, wie die Fütterung von Astronauten eines der am schwierigsten zu lösenden Probleme sein wird, bevor eine bemannte Mission zum Mars gestartet wird.
Welche Herausforderungen müssen trotz aller Fortschritte der NASA noch bewältigt werden, um die Besatzung einer bemannten Mission zum Mars zu ernähren?
Wenn wir einen Campingausflug planen, wird nicht viel darüber nachgedacht, was an einem Wochenende, einer Woche oder sogar einem Monat gegessen wird. Die moderne Lebensmittelwissenschaft hat uns Produkte gegeben, die auch nach Wochen und in einigen Fällen Monaten sicher zu essen sind. Es ist sehr einfach, in den Laden zu gehen und sich mit köstlichen und nahrhaften Lebensmitteln zu versorgen, mit der Erwartung, dass diese Lebensmittel mit geringen Sicherheitsbedenken relativ sicher zu essen sind.
Bemannte Raumfahrt ist jedoch kein durchschnittlicher Campingausflug. Selbst während einer ein- bis zweiwöchigen Mission können NASA-Astronauten nicht einfach einen Kühlschrank öffnen und sich ein kalt geschnittenes Sandwich machen. Lebensmittelwissenschaftler der NASA müssen speziell Mahlzeiten für Astronauten zubereiten, um sicherzustellen, dass diese Mahlzeiten während der Mission nicht nur für die Besatzung, sondern auch für ihren Lebensraum sicher konsumiert werden können. Eine durchschnittliche Dose oder Flasche Pop würde für eine Besatzung im Weltraum nicht das gleiche Maß an Sicherheit und Zufriedenheit bieten wie für eine Person auf der Erde. Lebensmittelkrümel können Luftfilter verstopfen oder sich in empfindlichen Geräten festsetzen. Grundsätzlich funktioniert das, was für einen Campingausflug gut funktioniert, nicht immer für eine ISS-Mission, und was für die ISS-Crew funktioniert, funktioniert möglicherweise nicht für eine mehrjährige Mission zum Mars.
In ihrem Vortrag diskutierte Cooper einige der Themen wie Lebensmittelsicherheit, die sie und ihr Team derzeit ansprechen. Einige der anderen diskutierten Themen waren Lebensmittelverpackung, Ernährung, Gewicht und natürlich Vielfalt.
Cooper zitierte, dass die derzeitige tägliche Zuteilung von Nahrungsmitteln für bemannte Raumfahrtmannschaften knapp vier Pfund pro Tag beträgt. Die Schätzung einer fünfjährigen Wanderung zum Mars würde über 7.000 Pfund Nahrung pro Besatzungsmitglied erfordern. "Das ist ein klares Hindernis für viele Missionsszenarien", sagte Cooper. „Wir brauchen neue Ansätze. Derzeit prüfen wir die Möglichkeit, ein bioregeneratives System zu implementieren, bei dem Pflanzen im Weltraum angebaut und möglicherweise auch einige Massengüter in einen Mars-Lebensraum transportiert werden. Dieses Szenario beinhaltet viel mehr Lebensmittelverarbeitung und Essenszubereitung als das derzeitige Lebensmittelsystem, das für die Raumfähren und die Internationale Raumstation entwickelt wurde. “
Die Idee hinter bioregenerativen Systemen ist, dass Pflanzen nicht nur Nahrung liefern, sondern auch Kohlendioxidgas entfernen und Sauerstoff freisetzen können, genau wie Pflanzen auf der Erde. Pflanzen, die Hauptkandidaten für eine Marsmission sind, hätten nur eine sehr geringe ungenießbare Struktur. Bisher wurden zehn Pflanzen identifiziert, die wenig Platz benötigen und mit minimalem Arbeitsaufwand wachsen. Einige der zehn identifizierten idealen Pflanzen sind Salat, Spinat, Karotten, Tomaten, Erdbeeren, einige Kräuter und Kohl.
Eine andere Idee, die Cooper für zukünftige bemannte Missionen zum Mars vorschlug, wäre, Lebensmittel im Voraus zu versenden. Das Senden von Vorräten vor einer Mission würde dazu führen, dass weniger Lebensmittel und Verpackungen an Bord des bemannten Raumfahrzeugs fliegen, das zum Mars fliegt. Es gibt einige Fragen bezüglich des Versands von Vorräten im Voraus, nämlich was passiert, wenn ein kritisches Versorgungsschiff den Mars nicht erreicht und ob die aktuelle Technologie zur Lebensmittelkonservierung einen angemessenen Nährstoffgehalt für eine Mission zum Mars gewährleisten kann.
"Das NASA Advanced Food Technology-Projekt arbeitet derzeit daran, die Probleme der Lebensmittelvielfalt, des Gewichts, des Volumens, der Ernährung und der Müllentsorgung durch Forschung und externe akademische und kommerzielle Kooperationen anzugehen", so Cooper.
Quelle: American Chemical Society
Ray Sanders ist ein Sci-Fi-Geek, Astronom und Weltraum- / Wissenschaftsblogger. Besuchen Sie seine Website Lieber Astronom und folgen Sie auf Twitter (@DearAstronomer) oder Google+, um weitere Überlegungen zum Weltraum anzustellen.
