ناسا چگونه می‌خواهد غذای ۱۵ فضانورد را برای ۵۱۳ روز روی مریخ تأمین کند؟

ناسا روز پنجشنبه برندگان چالش غذای اعماق فضا: از مریخ تا سفره را معرفی کرد.

جایزه ۳۰۰ هزار دلاری مقام نخست به چینیره اوکجه از فیلادلفیا در ایالت پنسیلوانیا رسید که طرح سامانه غذایی زیرساخت تغذیه تطبیقی یا ANI را ارائه داده بود. این رقابت از شرکت‌کنندگان خواسته بود راهکارهای نوآورانه‌ای برای ایجاد سامانه‌های یکپارچه غذایی فضایی ارائه دهند؛ سامانه‌هایی که بتوانند غذای ایمن و مغذی برای فضانوردان ساکن و فعال در فضا فراهم کنند.

چالش از مریخ تا سفره

چالش از مریخ تا سفره در ژانویه ۲۰۲۶ و در ادامه چالش غذای اعماق فضا آغاز شد؛ برنامه‌ای که ناسا در فاصله سال‌های ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۴ با همکاری آژانس فضایی کانادا اجرا کرد. تمرکز رقابت نخست بر نمونه‌سازی روش‌های تازه تولید غذا قرار داشت، اما برنامه سال ۲۰۲۶ از تیم‌ها خواست غذاهای فضایی را نه به‌عنوان مجموعه‌ای از فناوری‌های جداگانه، بلکه به شکل یک سامانه کامل تولید غذا طراحی کنند؛ سامانه‌ای که بتواند تنوع غذایی مناسبی ایجاد کند و برای نگهداری آن به زمان و نیروی کار محدودی از خدمه نیاز داشته باشد.

پس از ارزیابی ۱۱۳ طرح ارائه‌شده از سوی تیم‌هایی در ۳۳ کشور و ۲۸ ایالت آمریکا، ناسا پنج تیم را به‌عنوان برندگان اصلی رقابت ۲۰۲۶ انتخاب کرد و مجموعاً ۶۵۰ هزار دلار جایزه به آنها اختصاص داد.

جنیفر ادمانسون، مدیر برنامه چالش‌های صدساله در مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا در هانتسویل آلاباما، درباره اهمیت این رقابت گفت

ما از اینکه با این چالش به پیشبرد آینده سامانه‌های غذایی فضایی ادامه می‌دهیم، بسیار هیجان‌زده هستیم. آینده اکتشافات انسانی در فضا به سامانه‌های نوآورانه غذایی وابسته خواهد بود و شگفت‌انگیز است که این رقابت توانسته چنین حجم بزرگی از خلاقیت و نبوغ را در میان شرکت‌کنندگان از نقاط مختلف شناسایی کند.

در حال حاضر تقریباً تمام وعده‌های غذایی فضانوردان در آزمایشگاه سامانه‌های غذایی فضایی مرکز فضایی جانسون ناسا پخته و بسته‌بندی می‌شوند و سپس به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده می‌شوند. سفر یک‌طرفه به مریخ دست‌کم ۹ ماه زمان می‌برد و انتقال تمام غذای مورد نیاز برای چنین مأموریت‌هایی راهکار پایداری نخواهد بود. محدودیت عمر نگهداری مواد غذایی و محدودیت‌های مربوط به جرم محموله باعث می‌شوند غذاهای از پیش بسته‌بندی‌شده نتوانند گزینه اصلی برای فضانوردان آینده مریخ باشند.

برای یافتن راهکارهای عملی در زمینه عملیات غذایی فضایی آینده، از تیم‌ها خواسته شد سامانه‌هایی را بر اساس سناریویی طراحی کنند که مأموریتی با حضور ۱۵ فضانورد را برای ۵۰۰ سول مریخی، معادل حدود ۵۱۳ روز زمینی، پوشش دهد. تمرکز این رقابت بر عملیات سطح مریخ و یکپارچه‌سازی سامانه‌ها بود و هر تیم باید نقشه طراحی، برنامه غذایی، طرح عملیاتی و ویدیوی معرفی و تشریح سامانه خود را ارائه می‌کرد.

الکساندر مایرز، داور ارشد چالش از مریخ تا سفره که از طریق شرکت نوتیک استراتژیِز در مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا از برنامه چالش‌های صدساله پشتیبانی می‌کند، درباره دشواری رقابت گفت

معیارهایی که برای این رقابت تعیین کردیم دشوار بودند، اما این دشواری کاملاً عمدی بود. این چالش پیچیدگی یک سامانه کامل غذایی فضایی و نبوغ انسانی مورد نیاز برای حل چنین مشکلاتی را به نمایش می‌گذارد. هر ایده تازه‌ای که در این رقابت ارائه شد، می‌تواند به ابزاری جدید در برنامه‌های ناسا برای آینده اکتشافات فضایی تبدیل شود.

برندگان چالش

ناسا پنج برنده چالش از مریخ تا سفره را معرفی کرد. فناوری‌ها و طرح‌های این تیم‌ها می‌توانند نقطه شروع الهام‌بخشی برای توسعه سامانه‌های غذایی مورد نیاز در مأموریت‌های اعماق فضا باشند.

برنده مقام نخست، چینیره اوکجه، طرح ANI را توسعه داد؛ یک زیست‌بوم غذایی ماژولار که کشاورزی در محیط کنترل‌شده، تخمیر، پرورش قارچ و بازیافت چرخه‌بسته مواد مغذی از طریق زیست‌راکتورها را با مقدار محدودی از مواد غذایی تأمین‌شده از زمین ترکیب می‌کند. هدف این سامانه تولید ۵۰ درصد غذای مورد نیاز خارج از زمین است. نام ANI از آنی، الهه نیجریه‌ای زمین، برداشت و باروری گرفته شده است. این طرح سامانه‌ای را تصور می‌کند که هر روز غذای تازه تهیه کند و در برابر کمبود برق، آب، تجهیزات یا زمان خدمه نیز قابلیت ادامه فعالیت داشته باشد.

جایزه مقام دوم به ارزش ۲۰۰ هزار دلار به شرکت سیسلون از رزمیڈ کالیفرنیا تعلق گرفت. این شرکت برای طرح زیرساخت غذایی تازه، تخمیر و ذخیره‌سازی انتخاب شد. سامانه پیشنهادی، محصولات کشاورزی منتخب را پرورش می‌دهد، بخشی از برداشت را در محفظه‌های کشت مجهز به ابزارهای کنترلی به غذاهای آشنا تبدیل می‌کند و یک ذخیره محافظت‌شده از مواد غذایی ارسال‌شده از زمین را نیز در اختیار دارد تا در صورت بروز تفاوت‌های زیستی، کاهش دسترسی به منابع حیاتی یا رد شدن برخی محموله‌های تولیدی مورد استفاده قرار گیرد.

جوایز دیگر شامل موارد زیر بود

• جایزه چارچوب کاربردی به ارزش ۵۰ هزار دلار: اوها کانو از هیلو در هاوایی با طرح اوها کانو: سامانه غذایی الهام‌گرفته از آهواپوآ برای مریخ
• جایزه شبیه‌سازی مأموریت به ارزش ۵۰ هزار دلار: شرکت اوربیتال هلث سیستمز از اوانسویل در ایندیانا با طرح کتاب آشپزی مهاجران جدید ماه، نسخه مریخ
• جایزه طراحی انسان‌محور به ارزش ۵۰ هزار دلار: گروه تاب‌آوری خودمختار از بنتونویل در آرکانزاس با طرح استقامت و رشد تطبیقی از طریق تغذیه یکپارچه یا AEGIS Mars

ناسا همچنین از یک تیم بین‌المللی تقدیر کرد

• برنده بین‌المللی: آستروفود از الیزل در بلژیک با طرح اکوسیستم تاب‌آوری غذایی برای زیستگاه‌های فضایی یا FRESH

چالش غذای اعماق فضا: از مریخ تا سفره در مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا و توسط برنامه چالش‌های صدساله مدیریت می‌شود. این برنامه بخشی از برنامه جوایز، چالش‌ها و جمع‌سپاری در اداره مأموریت پژوهش و فناوری ناسا به شمار می‌رود. بخش علوم زیستی و فیزیکی، بخش هلیوفیزیک، برنامه علوم سیاره‌ای، برنامه پژوهش انسانی و بخش علوم زمین ناسا نیز از این چالش پشتیبانی می‌کنند.

چالش‌های صدساله ناسا بیش از ۲۰ سال سابقه درگیر کردن عموم مردم برای حل مسائل پیچیده و کمک به پیشبرد اهداف گسترده‌تر این سازمان دارند. رقابت‌های پیشین در حوزه‌هایی مانند رباتیک، تولید افزایشی، انرژی و توان، منسوجات، شیمی و زیست‌شناسی به پیشرفت‌های مختلفی منجر شده‌اند.

چالش غذای اعماق فضا: از مریخ تا سفره همچنین از حمایت کارشناسان موضوعی در مرکز فضایی جانسون و مرکز فضایی کندی ناسا برخوردار است. بنیاد Methuselah و شرکت Floor23 Digital نیز در اجرای این رقابت مشارکت دارند.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.