El desafío de la NASA ofrece premios por la germinación de sistemas alimentarios de astronautas

Desafortunadamente, los seres humanos aún no han desarrollado la capacidad de fotosintetizar o recargar desde una fuente de energía, por lo que los astronautas en el futuro de los viajes espaciales necesitarán tener acceso a fuentes de alimentos. Desarrollar formas de cultivar alimentos en el espacio es el enfoque del nuevo Deep Space Food Challenge, que fue lanzado recientemente por la NASA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).

Con un total de veinte premios de $ 25,000 USD para los concursantes estadounidenses y diez premios de $ 30,000 CAD para los canadienses en la primera fase del desafío, también hay algún incentivo financiero. En la Fase 2, los equipos ganadores de la fase de concepto deben demostrar sus habilidades culinarias, y en la Fase 3 final (fecha límite para el otoño de 2023) se debe demostrar el sistema completo de cultivo de alimentos.

Los posibles sistemas aquí probablemente involucrarían algún tipo de hidroponía, aeroponía o incluso acuaponía, para ahorrar el peso de transportar kilogramos de suelo al espacio. Nada de esto es realmente una tecnología nueva, pero ponerlo en un paquete que podría proporcionar suficiente comida a un cuarto equipo durante una misión de tres años parece bastante difícil.

Las reglas de la NASA se tratan en su documento PDF de la Fase 1. Aunque los equipos internacionales también pueden competir, no pueden recibir premios incalculables, y los ciudadanos chinos o las empresas con vínculos con China no pueden competir en absoluto.

  • Kaliko dice:

    El enlace regular está roto, pero lo encontré aquí:

    https://static1.squarespace.com/static/5fd5ab003c1f6275809f31d9/t/600f1be36dd229640beea664/1611602916036/FNL_NASA_DSF_Phase_1_Rules+rev+1.pdf

  • Dave dice:

    No te sientas mal, China ... Te lo compraremos de todos modos.

    • 𐂅 dice:

      No, este es claramente un caso de uso en el que la comida china no es la solución.

    • Martín dice:

      Sin embargo, no entiendo por qué no se les debería permitir participar. Ni siquiera pudieron obtener un premio "irreconocible". Por lo tanto, los posibles participantes chinos podrían simplemente aportar conocimientos, pero no adquirirlos.
      ¿O temía la NASA que los chinos introdujeran alimentos muy extraños? 🙂 Aunque estoy seguro, la carne de perro no sería una opción ni siquiera para los astronautas chinos

  • Ostraco dice:

    "Desafortunadamente, los humanos aún no han desarrollado la capacidad de fotosintetizar o recargar desde una fuente de energía ..."

    ¿Realmente quiero saber dónde va el cable de alimentación?

    • Ren dice:

      Avestruz Borg, mira esta pantalla verde que muestra arcos de alto voltaje.

    • Helge dice:

      Si adquiriéramos habilidades fotosintéticas ...

      “La superficie mucosa total promedio del tracto digestivo en el interior tiene un promedio de ∼32 m², de los cuales aproximadamente 2 m² se relacionan con el intestino grueso. ”(Https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24694282/)

      Odio decírtelo, pero no veo tanta superficie afuera: P

      • Hirudinea dice:

        Necesitamos un orgánulo de bioingeniería que use la energía de ondas de radio de alta frecuencia para convertir ADP en ATP, para mostrarles las mitocondrias, ¡cuya cabeza!

        • Ren dice:

          Mi profesor de biología nos dijo que el cuerpo humano promedio consume 180 libras de ATP por día (la mayoría se recicla para producir más ATP)

          • Paul dice:

            Eso es muy bonito. Nunca pensé en eso.
            El ATP a ADP es de aproximadamente 30 kJ / mol o 60 J / gramo. Entonces, si está ejecutando 2000 kcal = 8,000 kJ / día, está procesando 133 kg de ATP. Bastante cerca de 180 libras, para SWAG en una servilleta. neto.

      • nieve dice:

        solución fácil para eso https://www.boredpanda.com/transparent-animals/?utm_source=google&utm_medium=organic&utm_campaign=organic tomamos prestada otra página de un libro de naturaleza (además de la fotosíntesis, quiero decir): P

      • RW versión 0.0.1 dice:

        Espera ... ¿entonces los vikingos solo estaban tratando de obligar a las personas desarrolladas con coraje fotosintético a ayudar en sus largos viajes de exploración? 😉

      • Martín dice:

        Los organismos fotosintéticos no invierten energía en movimiento ni en ningún sistema nervioso. Por lo que pueden, y deben ser, de muy baja potencia.
        No me gustaría ser una planta, simplemente parada ahí esperando a que me la coman.

  • Ren dice:

    ¡Solo pide una entrega de pizza!

  • RW versión 0.0.3 dice:

    Simplemente envíe mil galones de aceite vegetal y agregue algunos multivitamínicos. 😉

    • Martín dice:

      ¡No olvide las proteínas!

      • RW versión 0.0.1 dice:

        Luego, un poco de lechada de aceite de nuez moscada, mantequilla de maní en bruto los lunes, mantequilla de almendras en bruto el martes, semillas de girasol en bruto el miércoles, mantequilla de nuez en bruto el jueves, mantequilla de soja tostada en bruto el viernes, mantequilla de avellana en bruto el sábado (mantequilla de chocolate y todas las demás mantecoso. Una vez al mes se le permite descansar y simplemente masticar TP en su lugar 😀

  • Paula dice:

    Creo que fue Clarke quien propuso la forma más eficaz de proporcionar calorías para que los astronautas lleven la mayoría al interior. Aporta 50 libras adicionales de grasa, y son suficientes calorías para un viaje completo a Marte. Unos pocos suplementos diarios ligeros y listo.

    Como dijo Bowie: tome sus píldoras de proteínas y póngase el casco ...

    • Hirudinea dice:

      Esas 50 libras adicionales serían divertidas cuando alcances los 7 g durante el despegue.

    • CRJEEA dice:

      Personalmente, me gustaría pensar que irán con algo como un tubo transparente envuelto alrededor de algunas lámparas, luego dejarás que crezcan algas verdes, bombearlas y atraparlas con un filtro.
      Altamente eficiente en cuanto al espacio y la energía, además, el agua apenas se libera cuando la comida es extrema, especialmente si el sistema granula la masa filtrada con un filtro de vacío o un pistón. Básicamente, tendrías algo como un puré de espinacas.

      • nieve dice:

        Pensé en algo similar, pero no estoy seguro de que la baba excedería el criterio de "agradable". ¿tal vez podrían cultivar algunos de esos hongos de Chernobyl para que crezcan en los rayos cósmicos? eso sería extremadamente eficiente desde el punto de vista energético

    • Phil dice:

      Dulce, parece que puedo volar a Marte. Al menos unidireccional ... aunque, ganando 🙂

      Parece ser de 3500 calorías por libra:
      https://www.healthline.com/nutrition/calories-in-a-pound-of-fat

      Por lo tanto, cada libra debería servir para 1 o 2 días de energía para actividades terrestres tranquilas a moderadas:
      https://www.healthline.com/nutrition/how-many-calories-per-day

      Entonces, si un vuelo espacial dura de 245 a 400 días (https://en.wikipedia.org/wiki/Human_mission_to_Mars), y somos optimistas de que 1 libra. Un charco proporciona 1,5 días de energía, por lo que redondear un poco las cosas es de 150 a 250 libras de exceso de peso.

      Abucheo. Parece que, en última instancia, no estoy calificado. ¿Dónde están los pasteles?

  • Paul dice:

    Es interesante que básicamente no se utilicen alimentos secos en la EEI. La mayor parte de la comida enviada tiene toda el agua incluida. La NASA ha calculado que, aunque toda el agua a bordo es básicamente 100% reciclada, es aún más eficiente enviar el agua extra a los alimentos en lugar de proporcionar alimentos secos y agua extra para reconstruirlos. (El ferry tenía el conveniente escape de agua de las celdas de combustible que de otro modo se desperdiciaría, por lo que fue junto con la comida seca).

    Estoy seguro de que las cosas sobre el tiempo de los astronautas para preparar alimentos secos y su delicadeza también influyeron en la decisión.

    Entonces, con toda la masa adicional de la configuración de la agricultura de alimentos, los sistemas eléctricos y la gestión térmica más grandes, el volumen del hábitat, etc., me pregunto cuál es realmente la encrucijada en la que tiene más sentido construir sistemas alimentarios en lugar de simplemente enviar todo lo que necesita con usted. Envíe su agua en forma de filetes y verduras congeladas.

    Envía todo contigo y te garantizas que una mala cosecha no te matará. Y además obtendrás una dieta mucho más variada.

    Aunque la lechuga fresca y los tomates 6 meses después podrían ser agradables, y cuidar los arbustos sería un buen desempeño para el equipo, por lo que un pequeño jardín de “especias” sería bueno.

    • Ostraco dice:

      También puede mejorar la calidad del aire.

      • RW versión 0.0.1 dice:

        Quizás hagan lo contrario. Las plantas que crecen con poca luz, no cruzan el punto de compensación donde se unen más CO2 del que liberan. Así que gastan el O2, así que enciende la luz. Supongo que las misiones se alejan del sol, así que incluso si crees que es una buena idea volar en una fábrica de vidrio, la luz se atenúa todos los días. Así que usa más luz artificial ... ummm, te quedas sin paneles solares y la luz se vuelve más tenue cada día. La eficiencia de conversión de energía lumínica en biomasa es del 3 al 6%, optimistamente, la mitad de la cual es utilizable por el metabolismo humano. La eficiencia de conversión general será muy mala. O tiene que acumular mucha energía o dejar que las plantas succionen lo que puedan de la mínima luz para los humanos ... y succionan el doble de O2.

        • Martín dice:

          Creo que cuando quieres ir a Marte, todavía hay suficiente radiación solar. Si es necesario, podría concentrar la radiación solar con un espejo, para dar suficiente luz a las plantas. Más allá de eso, si la energía solar no es suficiente, todavía tiene un gran problema energético. Probablemente no tenga otra opción sin energía nuclear.

          • RW versión 0.0.1 dice:

            Sí, creo que eso debería ser parte de la respuesta, concentradores solares. Aunque si una empresa privada planea instalar un reactor de torio en un automóvil que recorre un millón de millas antes de que necesite repostar, la NASA debería poder obtener un paquete de torio de mil libras que impulsa una docena de kilovatios durante 3 años.

    • Foldi-One dice:

      Si en realidad vas a algún lugar como Marte, aún necesitas comer cuando llegues allí, y presumiblemente en el camino de regreso, o por el resto de tu vida allí, así que cualquier cosa desde un año hasta ochenta ... No hay forma de enviar suficiente para cualquier número significativo de personas con la tecnología actual de cohetes, incluso para los planetas locales. Tal vez sea factible una gira de uno o dos años para un grupo pequeño; como espero que para gran parte de la misión, el valor calorífico sea menor, sentado alrededor de la luz, esperando para ir o venir, pero aún piense en la cantidad de desperdicio se produciría después de dos años, y cuánto necesita una persona, incluso durante una dieta de hambre, es un volumen y una masa masivos, ambos son excelentes problemas, no importa qué alimentos envíe.

      También vale la pena señalar que los cultivos en el espacio también son atmosféricos y a base de agua, cuántos reactivos de procesamiento de aire / aire conservados adicionales necesitaría si no puede reciclarlos; esa es aún más masa que necesita transportar. Alcanzará un punto de inflexión con bastante rapidez, donde cultivarlo allí es la única opción sensata.

      Me parece que las escamas están más inclinadas a hacer crecer las tuyas cuando también agregas más personas. No está fuera del ámbito de poder cazar alrededor de 3 toneladas de comida, incluso enviar un poco hacia adelante para esa pequeña tripulación, pero agregue a alguien que agregue algunas libras extra de agua (incluso con el reciclaje a medida que agrega más personas, necesitará un tanque más grande para cumplir con el requisito) y aproximadamente una tonelada de comida (en algo parecido a una dieta hambrienta) para una misión de dos años a Marte, lo que probablemente agrega más cerca de dos toneladas a la masa que necesita transportar cuando agrega el volumen extra. desde la nave espacial ..

      • Paul dice:

        Es obvio que hay un punto crítico en el que proporcionar alimentos de la tierra a una gran población en el espacio sin fin no cuesta nada.

        No es del todo obvio cuál es ese punto. Nuestro ejemplo actual más grande, un barco de 400 toneladas y 6 personas en órbita terrestre baja, operó 100 años humanos de operación con todos los suministros de alimentos listos para comer desde tierra. Aproximadamente 4 años de alimentos para humanos están a bordo a la vez.

        Los submarinos nucleares operan habitualmente durante 40 años humanos entre repostajes.

        La estación del Polo Sur pasa entre 25 y 50 años humanos sin reabastecimiento. Cultivan algunos alimentos, que se extraen de manera muy ineficiente del combustible diesel; se puede argumentar que sería más eficiente importar alimentos en lugar de diesel.

        Entonces, al menos en el nivel de los niños de 4 a 50 años, no nos molestamos en tratar de cultivarlo localmente, incluso cuando es difícil y costoso enviar esa comida allí.

        Estoy seguro de que al menos las primeras docenas de personas más allá de la órbita terrestre baja, y quizás la primera docena de misiones, tendrán toda la comida necesaria con ellos o preestablecida. La infraestructura y la mano de obra necesarias para cultivar y procesar una cantidad útil y varios cultivos para la alimentación son enormes: no sucederá en un barco de transporte de 3 a 5 meses, al menos más allá del nivel "experimental" o "picante".

        • Foldi-One dice:

          No estoy en absoluto en desacuerdo cuando el punto de un consejo es difícil de juzgar en la actualidad.
          Aunque el costo de reabastecimiento de combustible al Polo Sur / o ISS es mucho más comparable que ir un poco más lejos, ya que sus ejemplos de Polo Sur / submarino no necesitan llevar aún más combustible para transportar el combustible que permite el transporte de la comida. - Creo que la naturaleza de los cohetes da rápidamente el pico de crecimiento a bordo. La autosuficiencia total no es necesaria para que sea adecuado, porque de todos modos tiene que reciclar el aire y el agua que cultivan las plantas, puede comer como parte de él, por lo que en lugar de algunos de los reactivos y máquinas para hacerlo artificialmente, no se caen. . en la trampa agregue aún más masa, por lo que más masa de combustible, si es que algo le permite aligerar los suministros porque su reciclaje a bordo ha mejorado la eficiencia.

          • Ren dice:

            Una vez se dijo que un viaje de emergencia al Polo Sur (desde Estados Unidos) cuesta al menos un millón de dólares.

          • Paul dice:

            "Un viaje al Polo Sur (desde Estados Unidos)"
            Hay canadienses en sus Twin Otters que hacen esos viajes de rescate, no de los Estados Unidos.
            La carga útil en estos aviones es de solo 1,5 toneladas, pero mucho menos durante esos viajes, porque también tienen que llevar su propio combustible de regreso.

            Entonces, alrededor de al menos $ 1000 / kg para el polo sur. Similar al costo marginal de un Hawk 9 lanzando un conjunto de Starlinks en órbita ...

        • RW versión 0.0.1 dice:

          El poder humano parece una ventaja, no quieren mantener a nadie en la ISS solo para cuidar los greens, pero después de que una misión planetaria deja la órbita, no hay muchas cosas que mantengan ocupados a nuestros astronautas hasta una inserción orbital alrededor del planeta x, Marte presumiblemente.

          • Foldi-One dice:

            De hecho, mejor espero que no haya mucho que hacer. Cuán ocupado vagando por el espacio vacío implica que algo salió terriblemente mal ...

      • Brian Dolge dice:

        Esto se estudió con bastante detenimiento en 1979 en la publicación de la NASA Space Resources and Space Settlements. Suponiendo que un adulto consume 219 kilogramos de alimento seco al año y al mismo tiempo alrededor de 1500 kilogramos de agua potable y de alcantarillado, el reciclaje de agua se vuelve atractivo desde el punto de vista masivo en menos de una semana incluso utilizando la tecnología de esa época. La ISS reduce la necesidad de reciclaje al reducir el uso de agua higiénica en la estación (raras duchas de niebla y ropa lavada en la Tierra) y traer comida húmeda de la Tierra.

        Cálculos similares aplicados a las ventajas entre el lanzamiento de alimentos almacenados frente a los equipos de regeneración de alimentos muestran un cruce en el tiempo (a favor de la regeneración) de entre 3 y 14 años (aunque el número mayor es un máximo hipotético no vinculado a ningún límite tecnológico) con un promedio de ocho años. La variable principal es la eficiencia desconocida (calorías / kilogramo) del equipo de regeneración. La publicación está disponible en línea y sigue siendo el mejor trabajo disponible sobre sistemas cerrados ambientales / de recursos para misiones espaciales a largo plazo.

        Vale la pena señalar que el estudio de SR & SS tuvo como objetivo el reemplazo total de las necesidades dietéticas y este desafío es específicamente complementario y exploratorio, por lo que los valores transversales son menos limitados.

    • Martín dice:

      Incluso envían grandes cantidades de agua a la ISS, como suministro de oxígeno, tiene un 90% de O en peso y es más fácil de manipular y almacenar durante más tiempo que la LOX. Solo necesita algo de electricidad para deshacerse del H2, que se descarta.

      • Ren dice:

        "Solo se necesita algo de electricidad para deshacerse del H2, que se descarta".

        Estoy seguro de que no se descarta.
        ¿Qué crees que está flotando la ISS allí arriba?
        B ^)

        • Paul dice:

          El H2 se descarta, pero en forma de metano, como producto de desecho de los depuradores de CO2.
          Kilogramos por día.
          Ellos * podrían * usarlo para combustible de estación (por ejemplo, con una resistencia de zirconia), pero no. Parece una oportunidad perdida.

  • Hirudinea dice:

    Dos sugerencias: construya un jardín hidropónico en un cilindro giratorio con una luz creciente en el medio, más o menos como una secadora (y usando mucha de la misma tecnología) y obtendrá verduras y O2. Y en segundo lugar, ¿qué pasa con el cultivo de hongos? La tripulación tiene que cagar y no hacen mucho con la mierda ahora, ¿por qué no sacar algunos trapos de pizza?

  • Ángel malo dice:

    Antoine Lavoisier dijo "Nada se pierde, nada se crea, todo se transforma".
    Entonces, sin entregar alimentos de la tierra, la única forma de alimentar a los astronautas es reciclando sus desechos orgánicos ...
    Es mejor que la NASA lo llame "Recycle Poo Challenge", pero no lo llamarán así, tal vez una persona notó que ya se ha copiado un acrónimo;)

  • 𐂅 dice:

    ¿Alguna vez ha conocido a una persona que gestionara un sistema de aire / agua / hidroponía sin la necesidad de intervenir con regularidad? Es una técnica tan delicada que necesita una atención constante. Es mejor que simplemente cultiven líquenes transgénicos en un sustrato "sólido" y luego simplemente descarten el exceso de CO2 y la humedad del aire en su recinto bien iluminado para que se procesen. Puntos adicionales para convertir las heces en el sustrato inerte para el proceso.

    • Martín dice:

      Por qué un sustrato “inerte”. La caca contiene sustancias muy necesarias, como estiércol. P, K, N y trazas. Probablemente desee esterilizarlo para matar bacterias potencialmente dañinas.

      • 𐂅 dice:

        Biología inerte.

  • FulmoPhil dice:

    Space pigs: convirtiendo la basura en tocino.

    • RW versión 0.0.1 dice:

      Tu cerdo espacial real (Piiiiiigs iiiiiiin Spaaaaaace) puede parecer un poco viejo https://en.wikipedia.org/wiki/Eisenia_fetida

      En un sistema de agujero de gusano, procesa los desechos en formas muy fértiles que las plantas anhelan (a diferencia de las peleas). Luego, puedes extraer la masa de gusanos cada vez y procesarla en una hamburguesa de gusano, que, si se transforma en hamburguesas, dicen algunos, es bastante sabrosa. También han surgido muchos métodos para hacer tocino sintético a partir de otras carnes, por lo que esto puede ser posible.

    • Paul dice:

      Cerdos en el espacio: https://www.youtube.com/watch?v=v1AjZdfPd6M
      (Una introducción a la miniserie "Ascension". Pigs aparece en unos 20 segundos. La serie en sí era original, pero un poco, pero al menos tenía a Tricia Helfer en ella).

  • En la valla de alimentos dice:

    "Desafortunadamente, los seres humanos aún no han desarrollado la capacidad de fotosintetizar o recargar desde una fuente de energía".

    A menudo veo proyectos de comida o actividades de autoproclamados “comedores” y me pregunto si podríamos desarrollar un alimento que sea perfectamente nutritivo y dejarlo así. Todos estaríamos mucho más sanos y si esa energía que inventa nuevas formas de preparar la comida inventara todo lo demás, probablemente ya estaríamos colonizando el sistema solar.

    Luego probé con Soylent. Mmm, Yum (con la voz más sarcástica que puedas imaginar) E imagino una vida con soluciones como la anterior donde no comeríamos nada.

    Tal vez los amantes de la comida estén apuntando a algo. ¡Tienes que disfrutar un poquito de la vida!

    • Matt Cramer dice:

      Creo que los chicos de Soylent fueron víctimas del mismo error que Segway: entrar en un mercado con una solución de alta tecnología, sin evaluar las opciones tradicionales de baja tecnología porque no se dieron cuenta de que las opciones de baja tecnología eran su competencia. Con Segway, las bicicletas fallaron. Con Soylent, lo compararon con el ramen y la comida rápida, pero parece que les falta arroz y frijoles, que no solo son más baratos y algo con lo que se vive más o menos, sino que en realidad saben a algo.

      • Ren dice:

        Bueno, en la versión de Charlton Heston de la película, el ecosistema de la Tierra colapsó ("a excepción de unas pocas granjas bien cuidadas" o algo similar), lo que requirió la necesidad de alimentos sintéticos.

  • Matt Cramer dice:

    Mi entrada son tres esferas de turba, cada una con seis plántulas igualmente espaciadas. Uno estará habitado por calabazas, uno con tomates y otro con menta. Sin embargo, tendré que hacer algunas pruebas para asegurarme de que las uvas de calabaza sean seguras para dejarlas en el espacio confinado de una nave espacial.

    • RW versión 0.0.1 dice:

      ¿Qué pasa con el maíz, los frijoles y la calabaza, 2 de cada esfera?

      • Ren dice:

        Estaría más preocupado por la menta. Planté hace unos 18 años en mi jardín y es el equivalente biológico de una bomba atómica.

      • Matt Cramer dice:

        Consideré las Tres Hermanas, pero el maíz crece demasiado. Así que, en cambio, me decidí por la clásica pesadilla del jardinero de las plantas que se multiplican sin control.

Miguel Vidal
Miguel Vidal

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