Când ne gândim la sistemele de susținere a vieții în spațiul îndepărtat, probabil ne vine în minte ceva asemănător filmului „The Martian”, în care un astronaut abia reușește să supraviețuiască cultivând cartofi în regolitul marțian. Însă o nouă lucrare publicată în Acta Astronautica notează că cultivarea alimentelor reprezintă doar o mică parte a întregului ciclu de susținere a astronauților în spațiu. Pentru a înțelege cât de dificil va fi, trebuie să privim imaginea de ansamblu.
Sistemul alimentar spațial este format din cinci elemente critice: producția, prelucrarea după recoltare, gestionarea deșeurilor, pregătirea și aspectul sociocultural (consumul).
Dacă oricare dintre aceste elemente ar ceda, întregul sistem s-ar putea prăbuși și, în consecință, toți cei care utilizează sistemul ar putea muri de foame.
Radiații devastatoare
Fabricarea pare a fi un proces relativ simplu. Sigur, am putea preambala tot ce avem nevoie pentru o misiune de cinci ani pe Marte, dar asta ar adăuga o tonă de greutate, ceea ce înseamnă că o parte din încărcătură ar putea fi folosită în alte scopuri. De asemenea, fără reciclare, eliminarea deșeurilor devine mult mai… risipitoare.
Materia organică din deșeurile umane este o componentă cheie pentru creșterea plantelor, astfel încât o buclă închisă între cele două este una dintre cele mai bune modalități de a crea un sistem alimentar cu „buclă închisă”.
Cu toate acestea, există și alți factori de luat în considerare. Unul dintre aceștia este mediul. Radiațiile sunt omniprezente în spațiul îndepărtat, iar majoritatea oamenilor sunt conștienți de efectele negative pe care le au asupra fiziologiei umane. Dar afectează și alimentele și bacteriile. Păstrarea alimentelor timp de cinci ani și încercarea de a le menține comestibile atunci când sunt expuse constant la radiații reprezintă o cale sigură către dezastru.
În acest stadiu, oamenii de știință nici măcar nu sunt siguri că pot depozita alimente în siguranță în aceste condiții pentru o perioadă atât de lungă. Chiar dacă ar fi posibil, radiațiile ar putea provoca mutații ale bacteriilor, făcându-le potențial mai periculoase și mai greu de distrus. Este puțin probabil să fie posibilă menținerea sistemelor de susținere a vieții dacă toți participanții la misiune suferă de toxiinfecție alimentară.
Legile fizicii vs. gătitul
Un alt aspect al mediului este procesul de gătit în sine. Deși are unele beneficii psihologice (pe care le vom discuta puțin mai târziu), legile fizicii funcționează diferit în microgravitație sau gravitație scăzută.
În microgravitație sau gravitație parțială, lichidele, căldura și particulele se comportă ciudat, iar acestea sunt toate părți esențiale ale procesului de gătit. Nu numai că va trebui să construim sisteme special adaptate pentru utilizarea în astfel de medii, dar va trebui, de asemenea, să antrenăm astronauții să gătească în condiții în care nimeni nu a mai gătit vreodată.
Primii astronauți trimiși pe Marte vor fi, fără îndoială, unii dintre cei mai stabili din punct de vedere psihologic (și mai bine testați) oameni din istorie. Cu toate acestea, chiar și ei vor avea nevoie de sprijin în timpul unei misiuni de mai mulți ani pe Planeta Roșie. Mâncarea poate fi de ajutor: există dovezi că cultivarea plantelor și gătitul au un efect pozitiv asupra bunăstării psihologice.
Cu toate acestea, gătitul răpește timp care ar putea fi dedicat altor sarcini importante, cum ar fi exercițiile fizice sau navigația. Astfel, trebuie să se facă un compromis între beneficiile psihologice ale acestor sisteme și costurile de oportunitate ale altor sarcini importante.
Nu mai vreau cartofi!
O altă problemă majoră pentru astronauți este „oboseala meniului”. Dacă mâncați aceleași paste nutritive în fiecare zi timp de cinci ani, este probabil ca, în timp, să începeți să mâncați mai puțin din ele, pur și simplu pentru că v-ați plictisit de ele. Dacă un produs nu are „proprietăți organoleptice” (adică gust, textură și miros), este probabil ca astronauții să îl arunce în loc să îl mănânce, iar acest lucru nu va face bine nimănui.
În orice caz, malnutriția în timpul unei misiuni spațiale de mai mulți ani este o cale sigură către dezastru.
Toți acești factori fac din crearea sistemelor alimentare pentru spațiul cosmic o sarcină dificilă. Pentru a se asigura că sistemul va funcționa înainte de a-l testa într-o misiune reală, autorii propun soluțiile lor.
Trebuie să creăm un „geamăn digital” al sistemului alimentar, inclusiv modele ale modului în care interacționează diferitele tehnologii, precum și intrările și ieșirile sistemului în sine. Acest lucru poate fi, de asemenea, util pentru modelarea eșecurilor care pot fi abordate prin transformarea sistemului în unul „modular”, cu piese ușor înlocuibile sau interschimbabile, astfel încât un eșec să nu distrugă întregul sistem de producție alimentară.
Cu toate acestea, pentru a ne asigura cu adevărat că sistemul funcționează, trebuie să îl testăm mai întâi pe Pământ. Desigur, acesta nu va putea simula complexitatea gătitului în microgravitație sau pericolele radiațiilor din spațiul cosmic, dar măcar trebuie să începem de undeva.
