NASA hat die Ergebnisse der Challenge Deep Space Food Challenge: Mars to Table bekannt gegeben. Ziel war es, integrierte Systeme zur Lebensmittelproduktion für Marsmissionen zu entwerfen, anstatt einzelne Lebensmittelkomponenten zu entwickeln. Die Behörde wählte fünf Gewinner aus 113 Einreichungen von Teams aus 33 Ländern und 28 US-Bundesstaaten aus. Die Gesamtpreise beliefen sich auf 650.000 US-Dollar.
Ein System, das die Hälfte der Lebensmittel außerhalb der Erde produziert
Chinyere Ukeje aus Philadelphia erhielt den mit 300.000 US-Dollar dotierten ersten Preis für das Konzept Adaptive Nourishment Infrastructure (ANI). Der Entwurf sieht ein modulares Ernährungssystem vor, das den Anbau in kontrollierten Umgebungen, Fermentation und Pilzzucht mit dem Recycling von Nährstoffen durch geschlossene Bioreaktoren verbindet und dabei auf eine begrenzte Menge von der Erde mitgebrachter Vorräte angewiesen ist.
ANI soll 50 % der Lebensmittel außerhalb der Erde produzieren und täglich frische Mahlzeiten zubereiten. Das System ist so konzipiert, dass der Betrieb auch bei Engpässen bei Energie, Wasser oder Ausrüstung sowie bei begrenzter Zeit der Besatzungsmitglieder fortgesetzt werden kann. Der Name verweist auf Ani, die Göttin der Ernte und Fruchtbarkeit in der nigerianischen Überlieferung.
Entwürfe für den Umgang mit Schwankungen und begrenzten Ressourcen
Der mit 200.000 US-Dollar dotierte zweite Preis ging an das Unternehmen Cislune aus Rosemead in Kalifornien für das System Fresh, Ferment, Reserve. Der Vorschlag basiert auf dem Anbau ausgewählter Nutzpflanzen und der Verarbeitung eines Teils der Produktion zu vertrauten Lebensmitteln in mit Messgeräten ausgestatteten Anbaukammern. Hinzu kommt ein geschützter Vorrat, der von der Erde mitgebracht wird, um biologische Schwankungen, eine Reduzierung von Dienstleistungen oder die Ablehnung bestimmter Produktionschargen auszugleichen.
Die weiteren Preise waren mit jeweils 50.000 US-Dollar dotiert: Ohā Kanu aus Hilo auf Hawaii erhielt für das vom Konzept Ahupuaʻa inspirierte System den Applied Frameworks Award. Orbital Health Systems aus Evansville in Indiana gewann den Mission Simulation Award für New Lunar Settlers Cookbook (Mars Edition), während das Autonomic Resilience Collective aus Bentonville in Arkansas den Human-Centered Design Award für das System AEGIS Mars erhielt. Außerdem zeichnete NASA das Team Astrofood aus Elsles in Belgien als internationalen Gewinner für das System FRESH aus.
Warum ist diese Challenge wichtig?
Die Mahlzeiten von Astronauten beruhen derzeit zu einem großen Teil auf zubereiteten und verpackten Lebensmitteln, die vom NASA-Labor für Raumfahrternährungssysteme zur Internationalen Raumstation geschickt werden. Eine einfache Reise zum Mars wird jedoch mindestens neun Monate dauern, wodurch der Transport des gesamten Nahrungsbedarfs aufgrund der Haltbarkeit und der erforderlichen Masse zu einer ständigen Herausforderung wird.
Der Wettbewerb prüfte ein Szenario mit einer Besatzung von 15 Astronauten, die 500 Marstage lang auf der Marsoberfläche arbeitet, also etwa 513 Erdtage. Jedes Team musste einen Systementwurf, einen Speiseplan, eine Vorstellung der Betriebsabläufe und ein Video zur Erläuterung des Konzepts einreichen. Die Ergebnisse stellen daher erste Designplattformen dar, die NASA nutzen kann, und sind keine Ankündigung eines einsatzbereiten Systems für eine bemannte Mission.
Die Challenge wurde von NASA Marshall im Rahmen des Programms Centennial Challenges durchgeführt, mit Unterstützung von Abteilungen und spezialisierten Teams der NASA sowie der Methuselah Foundation und Floor23 Digital. Die Umsetzbarkeit dieser Konzepte bleibt daran gebunden, ob sie tatsächlich in der Marsumgebung funktionieren, die Lebensmittelsicherheit gewährleisten und den Verbrauch durch Besatzung und Ressourcen verringern können. Diese Aspekte wurden in der Ankündigung nicht als vollständig ausgearbeitete Betriebstechnologien nachgewiesen.