你有没有想过，未来的太空食品，是用宇航员呼出的二氧化碳制成的蛋白质奶昔或是由真菌制成的汉堡？
过去几十年来，宇航员在离开地球执行太空任务的过程中，主要依靠预先包装好的食物，或者偶尔种植的一些生菜。但这些食物保质时间有限而且味道也显得单调。佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心负责太空作物生产的高级项目经理拉尔夫·弗里舍说：“目前，我们在国际空间站上使用的预包装食品的保质期为一年半。”随着地外轨道任务的临近，美国国家航空航天局主导了一场竞赛，希望改变这一切，开创一个可持续太空食品的新时代。
明年，作为阿尔忒弥斯计划的一部分，美国国家航空航天局计划派遣四名宇航员绕月飞行，这是自1972年阿波罗17号以来的首次载人登月任务。目标是在这个十年晚些时候让人类重返月球表面，最开始是一次几天，但最后将是几周、几个月甚至更长时间。
图：月球上的一个生物飞船，宇航员在附近行走。
图源：《麻省理工科技评论》官网
为了解决在长期任务中为宇航员提供食物的问题，美国国家航空航天局于2021年1月启动了“深空食品挑战赛”，要求企业提出新的方法，为未来的航天任务开发可持续食品。大约有200家公司参与了这项比赛，到了第二阶段，晋级者缩减为11个团队，其中8个美国团队各获得2万美元的资金，另外3个国际团队也获得了认可。今年5月19日，美国国家航空航天局宣布了将进入比赛最后阶段的团队，在对他们的提案进行更详细的测试后，将于2024年4月宣布少数几个获胜者。
阿拉巴马州NASA马歇尔太空飞行中心的安吉拉·赫布利特是此次挑战赛的项目经理，她说：“第二阶段有点像厨房级别的演示，第三阶段将挑战团队进行技术规模化的能力。”
参赛者必须展示能够运行三年的系统，并为执行未来太空任务的四名机组人员提供食物。这些提议不需要提供机组人员的全部饮食，但确实需要为宇航员创造各种营养食品。赫布利特说，今年早些时候，评委们参观了每家公司，“去看了食物并做了真实的分析”。
一家公司针对这项任务采取了一种特别不同寻常的方法。总部位于纽约的美国航空公司是五家入围者之一。该公司设计了一种系统，可以利用宇航员在太空中排出的二氧化碳生产酒精，然后用于种植可食用食品。该公司已经利用二氧化碳开发出用于制作飞机燃料和香水的酒精。
航空公司的联合创始人兼首席技术官斯塔福德·希恩说：“用空气制造食物，这听起来很神奇，但当你看到它真正运行起来时，就会发现实际情况要简单得多。我们正在获取二氧化碳，将其与水和电结合，并制造蛋白质。”
图：航空公司的创始人，斯塔福德·希恩博士和格雷戈里·康斯坦丁
图源：《麻省理工科技评论》官网
希恩表示，这个过程会产生酒精，然后将其加入酵母中，产生“可食用的东西”。为了比赛，他们制作了一种蛋白质奶昔，这是一种被描述为类似于纯素食肉类替代品seitan制成的奶昔。对于太空中的宇航员来说，该系统将持续发酵以提供食物。希恩表示，“每当你想喝一杯太空蛋白奶昔时，你就用这种持续生长的酵母做一杯。”
佛罗里达州的星际实验室，另一个来自美国的第三阶段决赛选手，采用了不同的方法。它的系统被称为NUCLEUS，是一套模块化的烤面包机大小的小胶囊。每个都是独立的，有自己的湿度、温度和浇水系统。这将允许种植不同的蔬菜，甚至培养昆虫，如黑蝇——它们经常被认为是一种很有开发空间的蛋白质来源——这样宇航员就可以在太空中轻松地种植自己的食物。
该公司创始人兼首席执行官芭芭拉·贝尔维西表示：“我们正在将地球生态系统的一小部分带入太空，你可以同时种植蘑菇、培养昆虫和微型绿植。”
图：星际实验室的可堆叠NUCLEUS太空舱有一名工人正在照料一株植物
图源：《麻省理工科技评论》官网
宇航员每周需要花三到四个小时播种、修剪和种植作物，但在大多数情况下，这将由人工智能控制。贝尔维西说：“美国国家航空航天局不想摆脱人类的全面干预，仍然需要给宇航员一些职业。”该公司还设计了更大的充气自给式环境，称为BioPods，希望有一天能在月球或火星上使用。
总部位于瑞典的Mycorena是三名国际决赛选手之一。它的系统AFCiS从真菌的发酵中产生一种称为真菌蛋白的蛋白质，以取代动物或植物来源。该公司研发负责人Kristina Karlsson说：“它的蛋白质含量非常高，高达60%。”。它还富含纤维、维生素和营养素，同时脂肪和糖含量较低。
卡尔松说，真菌蛋白本身味道不太好：“它非常平淡，就像鲜味或酵母面包一样。”但进一步加工，包括将其与调味品或香料结合，可以生产出各种各样的食物，如汉堡或鸡块。连接到系统上的模块将真菌3D打印成所需的食物风格。卡尔松说：“你可以从屏幕上挑选，然后吃一份菲力鸡。”
虽然在“深空食物挑战赛”中胜出的想法不会立即被纳入未来的登月计划，但它们将展示未来任务的可能性。弗里切说：“你必须提前几年开始准备，以确保在你需要的时候有能力。”
原文作者：乔纳森·奥卡拉汉
文章来源：《麻省理工科技评论》官网
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