أحرزت وكالة ناسا تقدماً هائلاً خلال السنوات الخمسين الماضية فيما يتعلق بعلوم الغذاء. لقد ولت أيام المغذيات في أنابيب معجون الأسنان ومن الآمن أن نفترض أن رواد الفضاء في وكالة ناسا لم يضطروا إلى شرب تانغ منذ عقود.
في اجتماع عقدته مؤخرًا للجمعية الكيميائية الأمريكية ، ناقشت مايا ر. كوبر ، كبيرة الباحثين في مختبر أنظمة الأغذية الفضائية في وكالة ناسا ، كيف ستكون تغذية رواد الفضاء واحدة من أصعب المشاكل التي يتعين حلها قبل إطلاق مهمة مأهولة إلى المريخ.
على الرغم من كل التقدم الذي حققته وكالة ناسا ، ما هي التحديات التي لا يزال يتعين التغلب عليها لإطعام طاقم مهمة مأهولة إلى المريخ؟
عندما نخطط لرحلة تخييم ، لا يتم التفكير كثيرًا في ما سيتم تناوله خلال عطلة نهاية الأسبوع أو الأسبوع أو حتى الشهر. أعطتنا علوم الغذاء الحديثة منتجات آمنة للأكل بعد أسابيع ، وفي بعض الحالات أشهر. من السهل جدًا الذهاب إلى المتجر وتحميل الطعام اللذيذ والمغذي ، مع توقع أن يكون الطعام المذكور آمنًا نسبيًا لتناوله مع مخاوف بسيطة تتعلق بالسلامة.
ومع ذلك ، فإن رحلات الفضاء المأهولة ليست رحلة التخييم المتوسطة. حتى خلال مهمة تستغرق أسبوعًا إلى أسبوعين ، لا يمكن لرواد الفضاء في وكالة ناسا فتح الثلاجة وجعل أنفسهم شطيرة باردة. يجب على علماء الأغذية في وكالة ناسا تحضير وجبات خاصة لرواد الفضاء من أجل التأكد من أن الوجبات المذكورة آمنة للاستهلاك أثناء المهمة ، ليس فقط بالنسبة للطاقم ، ولكن أيضًا لموطنهم. لن يوفر متوسط أو زجاجة البوب نفس مستوى الأمان والرضا لطاقم في الفضاء كما هو الحال بالنسبة لشخص على الأرض. يمكن لفتات الطعام أن تسد مرشحات الهواء أو تتحول إلى معدات حساسة. بشكل أساسي ، ما يعمل بشكل جيد لرحلة التخييم لا يعمل دائمًا في مهمة محطة الفضاء الدولية ، وما يصلح لطاقم محطة الفضاء الدولية قد لا يعمل في مهمة متعددة السنوات إلى المريخ.
ناقشت كوبر في حديثها بعض القضايا مثل سلامة الغذاء التي تعالجها هي وفريقها حاليًا. وشملت بعض القضايا الأخرى التي تمت مناقشتها تغليف المواد الغذائية والتغذية والوزن والتنوع بالطبع.
وأشار كوبر إلى أن التخصيص اليومي للغذاء لأطقم رحلات الفضاء المأهولة أقل بقليل من أربعة أرطال في اليوم. قد يتطلب تقدير رحلة لمدة خمس سنوات إلى المريخ أكثر من 7000 رطل من الطعام لكل فرد من أفراد الطاقم. وقال كوبر "هذا عائق واضح لكثير من سيناريوهات المهمة". "نحن بحاجة إلى نهج جديدة. في الوقت الحالي ، نحن ننظر في إمكانية تنفيذ نظام للتوليد البيولوجي من شأنه أن يشمل زراعة المحاصيل في الفضاء وربما شحن بعض السلع السائبة إلى موطن المريخ أيضًا. ينطوي هذا السيناريو على المزيد من معالجة الطعام وإعداد الوجبات من النظام الغذائي الحالي الذي تم تطويره للمكوك الفضائي ومحطة الفضاء الدولية ".
تكمن الفكرة وراء أنظمة التوليد البيولوجي في أن النباتات يمكنها القيام بمهام متعددة ، ليس فقط لتوفير الغذاء ، ولكن أيضًا إزالة غاز ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين ، تمامًا مثل النباتات على الأرض. لن يكون للنباتات التي تعتبر مرشحات رئيسية لمهمة المريخ بنية غير صالحة للأكل. حتى الآن ، تم تحديد عشرة نباتات تتطلب مساحة صغيرة وتنمو بأقل قدر من العمل. بعض النباتات العشرة المثالية المحددة هي الخس والسبانخ والجزر والطماطم والفراولة وبعض الأعشاب والكرنب.
فكرة أخرى اقترحها كوبر للبعثات المأهولة المستقبلية إلى المريخ ، هي شحن المنتجات الغذائية مسبقًا. سيؤدي إرسال الإمدادات قبل بدء المهمة إلى تقليل كمية المواد الغذائية والتعبئة التي تحلق على متن المركبة الفضائية المأهولة المتوجهة إلى المريخ. هناك بعض الأسئلة المتعلقة بإرسال الإمدادات مقدمًا ، وهي ما يحدث إذا فشلت سفينة الإمداد الحرجة في الوصول إلى المريخ وما إذا كانت تكنولوجيا حفظ الطعام الحالية يمكن أن تضمن محتوى غذائيًا كافيًا لبعثة إلى المريخ.
وأشار كوبر إلى أن "مشروع التكنولوجيا المتقدمة للأغذية التابع لناسا يعمل حاليًا على معالجة قضايا التنوع الغذائي والوزن والحجم والتغذية والتخلص من القمامة من خلال البحث والتعاون الأكاديمي والتجاري الخارجي".
المصدر: الجمعية الكيميائية الأمريكية
راي ساندرز هو مهووس خيال علمي وفلكي ومدون فضاء / علوم. قم بزيارة موقع الويب الخاص به عزيزي الفلكي وتابع على Twitter (DearAstronomer) أو Google+ لمزيد من التأملات الفضائية.
