未来の宇宙農家は菌類、ハエ、マイクログリーンを栽培できるようになる

数週間前、私は空腹でユニークな料理体験をする準備ができて、ニューヨーク市のブルックリン海軍工廠に到着しました。 最終候補者はNASAとカナダ宇宙庁でした 深宇宙食への挑戦 未来の宇宙飛行士たちは、自分たちで食料を栽培する方法を実証するために世界中からやって来ました。 ラズベリーをトッピングしたチョコレートムースの小さなカップに着きました。

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「宇宙での課題は、牛や鶏を持ち運べないことだ」と最高マーケティング責任者のコルナ・ラヴァル氏は語った。 自然の悪魔—微生物ベースのタンパク質を開発し、コンテストでファイナリストに残ったチームを擁するシカゴに本拠を置く会社—私は微細な菌類で作られたムースを食べました。 (ラズベリーは単なるラズベリーです。) 粒状で当たり障りのないプロテインパウダーの味を想像していましたが、滑らかで濃厚でした。 満足できなかったので、キノコベースのトマトソースの「ミートボール」に移りましたが、これは今まで食べた肉の代替品と同じくらい美味しかったです。

ほとんどの人にとって、「宇宙食」という言葉は、粉っぽく砕けやすい「宇宙飛行士のアイスクリーム」を思い浮かべますが、これは実際のところほとんどが作り話です。 微小重力の一部が繊細な宇宙船の部品に計り知れない大損害を与える可能性があるため、しわくちゃの食べ物は宇宙科学では大した問題ではありません。 国際宇宙ステーションへの訪問者は通常、真空密封されたパッケージに入った固形の保存性の高い品物を食べます。 昔、アポロ時代の宇宙飛行士は、シュリンプ カクテルやテート フルーツケーキなど、フリーズドライで角切りにした珍味を食べていました。 中には、率直に言って、食欲をそそるものもある。 「幸せは朝食にベーコンを食べることだ」と彼は宣言した アポロ 8 号 1968年中月の乗組員ジム・ラベル。

しかし、火星やその外への旅行には、まったく異なるアプローチが必要です。 物資の一定した(そして非常に高価な)供給がなければ、宇宙や未来の他の世界の前哨基地の生息地は、満足のいく健康的な食べ物を育てる高度に設計された自給自足の生態系として機能しなければなりません。

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それが、2021年に開始されたディープ・スペース・フード・チャレンジだ。 今年は、米国の 11 チームと国際チーム 6 チームが、生活の輪を縮小する大胆なアイデアをもった構想フェーズ 1 から開発フェーズ 2 に移行し、ハイテク農業イノベーションの「キッチンスケール」プロトタイプを構築して実証しました。 さらに、フェーズ 2 では、12 の米国チームと 2 つの国際チームがトーナメントに参加しました。 フェーズ 2 の勝者 8 名、 戴冠した ブルックリンでの 5 月のイベントでは、フェーズ 3 で「本格的な」デモンストレーションが設計されます。 米国に本拠を置くチームは15万ドルの小切手を受け取った。

「もし私たちが地球外生命体になることを現実的に考えているなら、私たちと地球を繋ぐへその緒を短くしたり、切ったりする方法を学ぶ必要がある」と、フェーズ2の勝者の一人であるパブロ・デ・レオン宇宙局テルテック大佐は言う。志向部門。 エターナル バイオワークス。 フロリダを拠点とするチームは、疑似チーズのスライスを疑似バーガーバイトと一緒にグリルするための鋳鉄フライパンを考案しました。 どちらの食品も、タンパク質を多く含む真菌として知られる一種の真菌から作られています。 フザリウム中毒。

この菌には数十年にわたって人間が消費してきた歴史があり、肉代替品ブランド「クォーン」でも使用されている。 デルテック大佐のチームは、微小重力下で資源がほとんどなく菌類を増殖させ、収穫できる小型バイオリアクターを開発した。 その結果、タンパク質が豊富な灰色の粉末が得られます。 ハンバーガーのようなチーズ風味の味わいへの視覚的な変化は印象的でしたが、ハンバーガーは無味でどろどろで、チーズは人工的で薄かったです。 私はそれを「改善の余地」と呼んでいます。

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NASA の宇宙作物生産担当シニア プログラム マネージャー、ラルフ フリッチェ氏が驚いたことに、この日の勝者は菌類でした。 これまで、宇宙食研究のほとんどは植物に焦点を当ててきたと彼は言う。 「つまり、それは私にとって一種の目覚めの呼びかけでした」とフリッチェ氏は言い、菌類の可能性をさらに探求することにした。 彼らは「非常に多用途な生き物です」[s] さまざまなリソースを成長の基盤として使用できます」と国際決勝委員会のメンバーであるクリスティーナ・カールソンは言います。 菌レナ スウェーデン、ヨーテボリ出身。 Mycorena のシステムは、菌類由来の CO を微生物に供給して菌類を増殖させます。2

サンフード、フィンランドのラッペーンランタからの国際チームは、タンパク質を多く含む粉末、つまりバクテリアに対して異なるアプローチを採用しました。 イベントに参加したグループの代表であるアルトゥ・ルカネン氏は、その粉末から作られた鮮やかな黄色のフォーチュンクッキーを私にプレゼントしてくれた。 ソーラーフーズでは、水素ガスを代謝して増殖できる安全な食用微生物を使用しています。 水素は、電気分解を使用して水分子を分解して呼吸可能な酸素を生成する標準的なバイオサポートシステムの副産物として、宇宙船上で容易に入手できます。 余った水素は廃棄されることが多いが、ルカネン氏によると、ソーラーフーズシステムはガスを再生して微生物ベースのタンパク質を成長させるという。

その結果、黄色のように見えるコリンと呼ばれる明るい黄色の粉末が得られ、すべての必須アミノ酸が含まれており、事実上あらゆる食品に簡単に組み込むことができます。 舌平目ベースのフォーチュンクッキーはとても噛みにくかったが、はるばるフィンランドから来たのだろうから多少は容赦する。 「私はさまざまな料理で彼らの醤油を試しましたが、とてもおいしかったです」とNASAのフリッツェ氏は言います。

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他の最終候補者も宇宙生息環境の水素に依存しています。 航空会社回収したCOを代替するブルックリンに拠点を置く企業2 固定ジェット機は水素と二酸化炭素を燃料として使用します2これは実際には宇宙飛行士の呼気から得られるエタノールで、飲み物に含まれる発泡性アルコールを生成します。 (一工夫:エタノールは、飲料を作るためではなく、栄養酵母を養い、増殖させるために使用されます。) 「私の見方では、私たちの技術は食品ピラミッドの最下位を提供できると考えています」と、航空会社。

一部の食餌の多様性については、より大きな巨視的な生物を使用することを目指しているチームもあります。 カリフォルニア大学リバーサイド校とデラウェア大学の研究者チームであるノレックスは、太陽光がなくてもヒラタケを栽培できる人工光合成システムを開発した。 彼らの番、 に発表されました 自然食品電気分解を使用して排出されたCOを変換します2 そして水は酸素と酢酸に変換されます。 その後、酢酸塩がキノコの餌となる栽培室にポンプで送り込まれ、キノコは暗所で数週間かけて膨らみます。 このプロセスは藻類や酵母でも機能し、エネルギーをバイオマスに変換する点で光合成よりも効率的です。

Nolux チームメンバーのマーカス・ハーランド・ダナウェイ氏は、「このシステムの優れた点は、その効率の良さです。チームは現在、この代替エネルギー源からエネルギーを利用するために、伝統的な作物の遺伝子組み換えに取り組んでいます」と述べています。

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視覚的に最も印象的なプレゼンテーションは、フロリダに本拠を置くインターステラー研究所によるもので、植物、キノコ、昆虫をそれぞれ独自の小さな立方体の中で栽培できるシステムを開発しました。 インターステラー研究所モジュラーディスプレイのNoluxチームメンバーであるアンドレス・ナルバエス氏は、「これは大したことだ」と述べ、「成長キューブを分離することで、宇宙飛行士の農業従事者が各キューブの環境条件を個別に制御できるようになる。チームは巨大なキノコ、葉物野菜、黒人兵士を視覚化した」と語った。 「ハエの幼虫を粉末にしたものです。私にとって幸運なことに、それは非常に小規模なものです。」とグループは幼虫のサンプルを提供しませんでしたが、いくつかのおいしいマイクログリーンを提供してくれました。

宇宙のなぞなぞGAIA プロジェクト オーストラリアのチームは、葉物野菜を栽培するための小型のハイテク システムも開発しました。 プレスリリースによると、その設備はわずか2平方メートル(21.5平方フィート)の広さで、1日あたり1.6ポンドの葉物野菜とマイクログリーンを生産できるという。

最後に、私は奇妙な勝者であるアセント テクノロジーズを訪問しました。アセント テクノロジーズは、微小重力下で食品を安全に調理するという問題に取り組む唯一のグループです。 SATED (Safe Device、Sleek、Efficient and Tasty) と呼ばれるそのシステムは、回転しながら調理するフードプロセッサーサイズの遠心オーブンです。 イベントで、SATEDは、チーズとトッピングが内側を向いた円筒形のピザ、つまりストロンボリ、あるいはおそらくカルツォーネを提供した。 そして、それが実際には典型的な、現実的なピザだったということもあり、実際に美味しかったです。

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「すべて温度管理されており、非常に安全です。調理を台無しにすることはなく、煙を発生させたり、食べ物を焦がしたりすることさえありません」とアセント・テクノロジーズの創設者ジム・シアーズ氏はイベントのライブ中継で語った。

これらの発見から恩恵を受けるのは宇宙飛行士だけではなく、チームは自分たちの発見が地球上の人間の食糧にどのように役立つかを考慮する必要もあります。 国連食糧農業機関は、食料生産は次のように行われなければならないと推定しています。 2050 年までに 60% 増加 100億人近くの人々に食事を与えるために。 同時に、気候変動は世界中の主食作物を脅かし、世界的な食糧不安を引き起こしています。 さらに、現在の食生活も影響を及ぼします 20~40パーセント すべての温室効果ガス排出量。 これらのイノベーションは、資源が限られた空間で機能するように設計されており、増え続ける地球の人口をより持続的に養い、過酷な気候における食糧不安に対処することができます。

「みんな [these technologies] 一貫性を目指してください。」とフリッツェ氏は言い、「それが美しさの一部だと思います。」と述べています。

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同氏は、コンテストのフェーズ 2 はフリッチェ氏の期待を上回ったと述べています。 「私は会議中そこに座ってこう言いました、『さて、フェーズ3に向けて彼らに何を頼むつもりですか?』 そう思っていたんです」と彼は言う。

最終的には食べ物が宇宙飛行士を惹きつけるものでなければなりません。 「宇宙飛行士は、与えられたものが長期的に気に入らないものであれば、それを食べないでしょう」とフリッチェ氏は言う。 プロテインパウダーは、菌類、幼虫、栄養酵母のいずれから作られたものであっても、宇宙船の調理室で魅力的な食事に変えられ、おいしい食事に対する乗組員の肉体的および心理的な飢えを満たす必要があります。

将来の宇宙飛行士のために、少なくとも誰かがこの飼料の一部をおいしい四角いベーコンに変える方法を見つけてくれることを願いましょう。

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