NASA는 개별 식품 구성 요소를 개발하는 대신 화성 임무에서 식량을 생산하기 위한 통합 시스템 설계를 목표로 한 Deep Space Food Challenge: Mars to Table의 결과를 발표했다. NASA는 33개국과 미국 28개 주의 팀이 제출한 113개 참가작 가운데 5개 수상작을 선정했으며, 총상금은 65만 달러에 달했다.
지구 밖에서 식량의 절반을 생산하는 시스템
필라델피아의 Chinyere Ukeje는 Adaptive Nourishment Infrastructure (ANI) 개념으로 30만 달러의 1등 상을 받았다. 이 설계는 제한된 양의 지구발 보급품에 의존하면서, 통제된 환경에서의 농업, 발효, 균류 재배, 폐쇄형 생물반응기를 통한 영양소 재활용을 결합한 모듈형 식량 시스템을 제안한다.
ANI는 지구 밖에서 식량의 50%를 생산하고 매일 신선한 식사를 준비하는 것을 목표로 하며, 에너지·물·장비 또는 승무원 인력의 시간이 부족한 상황에서도 운영을 지속할 수 있도록 설계됐다. 이 이름은 나이지리아 전승에 등장하는 수확과 다산의 여신 Ani를 가리킨다.
변동과 제한된 자원에 대응하는 설계
20만 달러의 2등 상은 캘리포니아주 로즈미드의 Cislune에 돌아갔으며, 수상 시스템은 Fresh, Ferment, Reserve다. 이 제안은 선별된 작물을 재배하고, 측정 장치가 설치된 재배실에서 생산물 일부를 익숙한 식품으로 전환하는 한편, 생물학적 변동이나 서비스 축소 또는 일부 생산 배치의 거부에 대응하기 위해 지구에서 적재하는 보호 비축분을 추가하는 방식에 기반한다.
그 밖의 수상작에는 수상자별 5만 달러가 수여됐다. 하와이주 힐로의 Ohā Kanu는 Ahupuaʻa 개념에서 영감을 받은 시스템으로 Applied Frameworks 상을 받았고, 인디애나주 에번즈빌의 Orbital Health Systems는 New Lunar Settlers Cookbook (Mars Edition)으로 Mission Simulation 상을 받았다. 아칸소주 벤턴빌의 Autonomic Resilience Collective는 AEGIS Mars 시스템으로 Human-Centered Design 상을 받았다. NASA는 또한 벨기에 엘젤스의 Astrofood 팀을 FRESH 시스템으로 국제 우승 팀으로 선정해 시상했다.
이 도전이 중요한 이유
현재 우주비행사들의 식사는 NASA 산하 우주 식량 시스템 연구소에서 국제우주정거장으로 보내는 조리·포장 식품에 크게 의존한다. 그러나 화성까지 편도 여행에는 최소 9개월이 걸리므로 유통기한과 필요한 질량 때문에 필요한 식량을 전부 운송하는 일은 지속적인 과제가 된다.
이번 대회는 15명의 우주비행사로 구성된 승무원이 화성 표면에서 500화성일, 즉 지구 기준 약 513일 동안 활동하는 시나리오를 시험했다. 각 팀은 시스템 개요, 식사 계획, 운영 과정의 구상, 아이디어를 설명하는 영상을 제출해야 했다. 따라서 이번 결과는 NASA가 활용할 수 있는 초기 설계 플랫폼을 의미하며, 유인 임무에 바로 사용할 수 있는 시스템의 발표는 아니다.
이 도전은 Centennial Challenges 프로그램의 일환으로 NASA Marshall이 운영했으며, NASA의 전문 부서와 팀들, 그리고 Methuselah Foundation과 Floor23 Digital의 지원을 받았다. 이러한 개념의 실행 가능성은 실제로 화성 환경에서 작동하고, 식품 안전을 보장하며, 승무원과 자원의 소비를 줄일 수 있는 능력에 달려 있다. 이러한 측면은 이번 발표를 통해 완성된 운용 기술로 입증된 것이 아니다.