آخر

ناسا تطلق مزرعة خضروات في الفضاء

ناسا تطلق مزرعة خضروات في الفضاء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تحت أشعة الضوء فوق البنفسجي ، ستنمو نباتات الخس هذه (ونأمل) أن تكون صالحة للأكل للعلماء بينما تشق المحاصيل طريقها حول الأرض.

أولاً أرسلنا رجلاً إلى القمر ، ثم أرسلنا مركبة روبوتية إلى المريخ ، لذا من الواضح أن الخطوة التالية هي زراعة مزرعة صغيرة في الفضاء الخارجي. ستتعاون ناسا مع شركة مكوك الفضاء الخاصة سبيس إكس لإطلاق كبسولة بها حجرة نمو نباتية تسمى "فيجي" ، حيث سينمو رواد الفضاء ويزرعون الخس الأحمر.

قال جيويا ماسا ، عالم الحمولة النافعة في ناسا في فيجي ، في بيان صحفي: "ستوفر Veggie موردًا جديدًا لرواد الفضاء والباحثين الأمريكيين بينما نبدأ في تطوير قدرات زراعة المنتجات الطازجة والنباتات الكبيرة الأخرى في محطة الفضاء". "تحديد سلامة الغذاء هو أحد أهدافنا الأساسية لاختبار التحقق من الصحة."

من خلال هذه التجربة ، يحاول العلماء معرفة مدى جودة نمو النباتات في المدار حيث لا أحد يعرف كيف سيبدو أو يتذوق الخس الذي ينمو في المدار. بذور زهر الكرز التي أعيدت من قمر صناعي يدور حول الأرض زرعت ونمت أسرع من المعتاد بست سنوات ، وأنتجت بتلات أقل من الشجرة الأم.

جوانا فانتوزي هي محررة مشاركة في The Daily Meal. تابعها على تويتر تضمين التغريدة


الغذاء النباتي للفضاء ينمو المحاصيل على الأرض

الهدف هو سلطة طازجة ولذيذة على كوكب المريخ. بينما تعمل برامج ناسا الأخرى على الوصول إلى الكوكب الأحمر ، يعمل فريق Veggie التابع للوكالة على اكتشاف كيفية زراعة مكونات السلطة في الفضاء ، والخضروات تلو الأخرى ، بهدف مؤقت يتمثل في الحصول على سلطة في محطة الفضاء الدولية (ISS).

يقول جيويا ماسا ، رئيس فريق ناسا في مشروع Veggie في مركز كينيدي للفضاء: "في الوقت الحالي ، لا يحصل رواد الفضاء على المنتجات الطازجة إلا عند وصول إمدادات جديدة". تم تصميم Veggie - برنامج ناسا المسمى لوحدات النمو المعيارية التي صممتها شركة Orbital Technologies Corporation - "ليكون نوعًا من حديقة رواد الفضاء - وفرصة لنا لإجراء الأبحاث في الفضاء."

لزراعة الخس الروماني الأحمر على محطة الفضاء الدولية ، تعاون علماء ناسا مع فلوريكان ساراسوتا ، فلوريدا (Spinoff 2017) ، وهي شركة كانت تعمل بالفعل مع الوكالة لتطوير أنظمة الأسمدة المغلفة بالبوليمر والتي يتم التحكم فيها.

يقول مؤسس Florikan ، Ed Rosenthal ، "لقد عملنا عن كثب لتطوير تقنية من شأنها أن تعمل من أجل نظام الزراعة المائية في الفضاء". لم يتمكنوا من استخدام الأسمدة السائلة القابلة للحقن والتي تُستخدم عادةً في أنظمة الزراعة المائية لأن الماء يطفو في الجاذبية الصغرى ، وتتطلب هذه الأنظمة عادةً العديد من التطبيقات ، وهو أمر غير عملي لرواد الفضاء أو فعال بشكل عام. يقول روزنتال: "كان علينا أن نكون قادرين على توفير مغذيات أحادية التطبيق دون مزجها في الماء".

طور الفريق طريقة لدمج سماد Florikan المتحكم فيه في السيراميك المخبوز الذي يحمل جذور نباتات ناسا النباتية بدلاً من التربة العادية. أطلق السماد نفسه على مدار عمر النباتات ، لذلك لم يضطر رواد الفضاء إلى العبث به. بحلول أغسطس 2015 ، كان رواد الفضاء يأكلون الخس الأحمر المزروع في محطة الفضاء - وهي خطوة مهمة. لكن السلطة الحقيقية تحتاج إلى أكثر من مجرد خس.

الخضار المزهرة مثل الطماطم والفلفل هي المفاتيح الحقيقية للسلطات الممتازة. على الرغم من اختبار وكالة ناسا للملفوف الصيني في غضون ذلك ، فإن الخطة التالية هي زراعة الطماطم القزمية.

كان سماد Rosenthal الذي تم تكييفه مع محصول الخس التابع لناسا هو تركيبة Nutricote 18-6-8 الخاصة به ، والتي سميت نسبةً إلى نسبة النيتروجين والفوسفات والبوتاسيوم. كان Florikan يبيع Nutricote منذ عقود ، وكان Rosenthal يقوم بتعديله طوال الوقت. ولكن عندما اتصلت به ماسا بشأن زراعة الطماطم والفلفل ، شعر روزنتال بالقلق. قال "نسبة 18-6-8 ليست الصيغة الصحيحة للنباتات المزهرة".

على الأرض ، قد يقوم المزارعون فقط بزراعة الطماطم والفلفل باستخدام صيغة 18-6-8 وإضافة البوتاسيوم يدويًا. يقول روزنتال: "لكن هذا ليس عمليًا في الفضاء". على الرغم من أن الأدلة تشير إلى أن البستنة يمكن أن تخفف التوتر حتى في الفضاء ، وقد قال رواد الفضاء إنهم يستمتعون بها ، إلا أن دعم Veggie التابع لناسا على الأرض لا يزال يهدف إلى جعل العملية غير فعالة قدر الإمكان.

يقول روزنتال ، مشيرًا إلى سيراميك السيليكا الذي يثبت النباتات في مكانها: "لا يمكنك أن تتوقع أن يضع رواد الفضاء القليل من البوتاسيوم في السيليكا ، حسب الحاجة". "هؤلاء الناس لديهم أشياء أكثر أهمية بكثير للقيام بها من خلط الأسمدة."

ابتكر Rosenthal وفريقه في Florikan تركيبة جديدة ، مصممة خصيصًا للنباتات المزهرة المائية. كان المنتج مشابهًا للأسمدة التي نجحت في إنماء الرومان الأحمر في محطة الفضاء الدولية ، لذلك تم اختباره في الغالب في الفضاء.

يقول روزنتال ، واصفًا المتطلبات الصارمة لتجارب الفضاء: "في وكالة ناسا ، يمكنك تغيير ربما شيئًا واحدًا ، ولديك متغير واحد". لذلك استخدمنا طلاء البوليمر نفسه ، ونفس خصائص الإطلاق ، ونفس العناصر الغذائية. الآن كل ما كان علينا فعله هو تقليل النيتروجين وزيادة البوتاسيوم ".

وكانت النتيجة عبارة عن تركيبة 14-4-14 NPK - 14 جزءًا من النيتروجين ، و 4 أجزاء من الفوسفات ، و 14 جزءًا من البوتاسيوم. بدأت ناسا في استخدام هذه الصيغة بنجاح في التجارب التحضيرية على الأرض وتخطط لجعل رواد الفضاء يجربونها في محطة الفضاء باستخدام بذور الطماطم في عام 2018.

نقل التكنولوجيا

تعمل Rosenthal على ابتكار الأسمدة لسنوات. في عام 2004 ، قدم ما أسماه عملية إطلاق المغذيات المرحلية التي حظيت بثناء واسع ، بما في ذلك من الجمعية الوطنية للمهندسين المحترفين. وقد أتاح له هذا الاعتراف 40 ساعة من الاستشارة المجانية مع وكالة ناسا من خلال برنامج التوعية بتكنولوجيا تحالف الفضاء.

بتوجيه من باحثي كينيدي ، بدأ Rosenthal في تطوير الأسمدة مع طلاء بوليمر قوي "بدرجة وكالة ناسا" والذي لا يزال يستخدمه حتى اليوم. يقول روزنتال: "إذا كانوا يرشون بوليمرًا على بدلة رائد فضاء ، فيجب أن يتحمل الحرارة المرتفعة ودرجات الحرارة المنخفضة بشكل لا يصدق". "هذا لا يختلف عما نواجهه في الزراعة."

نسخة مبكرة من هذا السماد لم تصمد في المطر الغزير ، والذي لم يكن في الاعتبار الفضاء. بالنسبة للمزارعين المتواجدين على الأرض ، ابتكر Rosenthal طبقة تحتية من شمع البولي يوريثين التي نجحت في حل المشكلة. حصل على ثلاث براءات اختراع من منتج الأسمدة هذا - واحدة لعملية إطلاق المغذيات الأولية ، وأخرى لطلاء البوليمر الذي قاده باحثو ناسا إليه ، وثالثة لطلاء الشمع الذي حل مشكلة المطر.

في كانون الأول (ديسمبر) 2016 ، حصل على براءة اختراع أخرى لتركيبة 14-4-14 الجديدة التي صممها في الأصل للخضروات المزهرة لوكالة ناسا. الصيغة ، التي كانت تُستخدم بالفعل في تجارب الوكالة والزراعة المائية التجارية على الأرض ، هي أول سماد متحكم فيه يعمل بنجاح في الزراعة المائية العمودية ، لتحل محل الأعلاف السائلة والحاجة إلى تطبيقات متعددة.

يقول روزنتال: "يجد المزارعون حقًا أن أي شيء تقدمه الأزهار له فرصة بهذه الصيغة". "لدينا أكثر من مليون دولار من المبيعات ونمو."

من بين أقدم المحولات التجارية لصيغة 14-4-14 كانت Sarasota ، Sweetgrass Farm ومقرها فلوريدا ، وهي عملية مائية بالكامل بدأت في عام 2016 عملية التحول إلى الاستخدام الحصري لنظام الأسمدة في Rosenthal. قال مالك Sweetgrass جيمس ديملر في بيان تم تقديمه إلى براءات الاختراع الأمريكية: "كانت النباتات المزروعة باستخدام سماد Florikan المتحكم فيه ، والذي تم استخدامه مرة واحدة فقط في بداية دورة النمو ، صحية ونابضة بالحياة ومنتجة وذات جودة استثنائية". والمكتب التجاري يدعمان تطبيق Rosenthal لصيغة 14-4-14.

أشار ديملر أيضًا إلى أن نظامه الآن يتكون فقط من سماد 14-4-14 خاضع للتحكم ، بالإضافة إلى الماء والشتلات والقشور الليفية لجوز الهند ، والتي يستخدمها بدلاً من التربة أو السيراميك المخبوز الذي تطلبه ناسا. جذور النبات.

عمل Rosenthal مع Demler لاختبار غلة البذور إلى الشتلات باستخدام نسخة بحجم النانو من الصيغة 14-4-14 ، والتي تتضمن حبيبات أصغر بكثير. يقول روزنتال: "لقد حصلنا على عائد مثالي تقريبًا لكل بذرة ، بما في ذلك جميع أنواع ناسا". "لم يسمع به من قبل."

بدأت ناسا أيضًا في اختبار تركيبة النانو ، مما يجعل من الممكن تحقيق توزيع متساوٍ تقريبًا للأسمدة.

مثل هذه التطبيقات الدقيقة لها فوائد بيئية أيضًا. لا يضطر المزارعون إلى شراء نفس القدر من السماد عندما يستخدمون تركيبة روزنتال لأن القليل منها يضيع في الجريان السطحي الذي يلوث الأنهار والجداول ومستجمعات المياه بأكملها. تم تكريم Florikan من قبل وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) لنجاحها في تقليل المغذيات الزائدة ، وفازت مرتين بجائزة Gulf Guardian من وكالة حماية البيئة للحد من تلوث خليج المكسيك.

في فبراير 2017 ، تم إدخال فلوريكان وروزنتال في قاعة مشاهير تكنولوجيا الفضاء ، وهو برنامج تديره مؤسسة الفضاء لزيادة الوعي العام بالابتكارات الناشئة عن استكشاف الفضاء.

يقول Rosenthal: "هذه التكنولوجيا التي طورناها لصالح NASA Veggie هي طريقة أفضل لزراعة جميع أنواع النباتات المزهرة على الأرض ، من الفراولة إلى الطماطم إلى الفلفل وغير ذلك".

ووكالة ناسا على بعد خطوات قليلة من سلطتها على المريخ أيضًا.

استفادت طماطم Red Robin ، التي تظهر في الزراعة المائية العمودية في مزارع Sweetgrass ، من تركيبة الأسمدة الخاصة التي طورها Florikan للاستخدام في الفضاء.


حديقة محطة الفضاء تسلط الضوء على البستنة الأرضية

كان رواد الفضاء يقومون بأعمال البستنة في محطة الفضاء الدولية لسنوات لمعرفة كيفية نمو النباتات في الجاذبية الصغرى ، مع فكرة أن المحاصيل الفضائية ستساعد يومًا ما في الحفاظ على حياة البشر في مهمات طويلة الأمد مثل القمر أو المريخ.

كما هو الحال على الأرض ، تتطلب النباتات في الفضاء العناصر الغذائية والماء والهواء والضوء. بدلاً من الاستراحة في فراش حديقة التربة ، تنمو نباتات المحطة الفضائية في حاوية تشبه الوسادة ، والتي تحتوي على وسط نمو خزفي مع سماد متحكم فيه الإطلاق يوفر العناصر الغذائية بمرور الوقت. تم تصميم نظام الوسادة ليكون جهاز سقي سلبي ، ولكن يمكن لرواد الفضاء أيضًا حقن الماء مباشرة حسب الحاجة.

يمكّن نظام الإضاءة LED الطاقم من زراعة المحاصيل بشكل مستقل عن ضوء الشمس.

يمكن أن يكون لتركيبات الألوان الفاتحة المختلفة ، أو "الوصفات الخفيفة" ، تأثيرات كبيرة على حجم النبات وشكله وملمسه ومظهره. يحدث هذا أيضًا على الأرض: زاوية الشمس في السماء تغير لون الضوء وشدة أشعتها على الأرض ، مما يوفر إشارة للنباتات للاستجابة لبيئة الضوء وضبط نموها وفقًا لجودة الضوء المتاحة. نتيجة لذلك ، يمكن للنباتات تطوير إيقاعات بيولوجية لاكتشاف الوقت من اليوم والوقت من السنة.

ماثيو ميكينز ، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في وكالة ناسا في مركز كينيدي للفضاء ، يبحث في كيفية تأثير الوصفات الخفيفة المختلفة على غلة المحاصيل ، وكذلك محتوى المغذيات ونكهة النباتات.

يقول: "هناك وصفة خفيفة من شأنها زيادة غلة المحصول إلى الحد الأقصى ، من حيث إجمالي الكتلة الحيوية الصالحة للأكل ، وهناك أيضًا وصفة خفيفة يمكننا استخدامها لإبقاء النباتات قصيرة - وهي عملية تُعرف باسم التقزم. لقد لاحظت أنه عندما تظل النباتات صغيرة طوال دورة نموها ، فإن معدل امتصاص العناصر الغذائية يظل كما هو ، لذا فهم يركزون فعليًا على مستويات أعلى من العناصر الغذائية داخل أنسجة الأوراق عن طريق البقاء صغيرًا. الحيلة هي العثور على الوصفة التي توازن بين كل من المحصول والمغذيات. "

يستخدم أعضاء طاقم المحطة الفضائية حاليًا ثلاث غرف نمو للبستنة: غرفتان بسيطتان لإنتاج الخضروات ، يشار إليهما بشكل أكثر شيوعًا بوحدات نباتية ، ونظام نمو نباتي جديد يسمى Advanced Plant Habitat (APH) ، والذي انضم إلى وحدات الخضروات في المحطة الفضائية في خريف عام 2017 وبدأت في يناير 2018.

مثل غرف النمو السابقة ، يؤمن APH البذور في وسط نمو. ومع ذلك ، على عكس وحدات الخضروات ، يتيح APH للمستخدمين ممارسة التحكم الكامل في بيئة المصنع. بحجمها الصغير تقريبًا ، فهي أكبر من وحدات الخضروات. إنها آلية أيضًا ، مع العديد من الوظائف التي يتم تشغيلها بواسطة جهاز كمبيوتر على متنها - مما يقلل من الوقت الذي يقضيه رواد الفضاء في البستنة.

كما يحتوي أيضًا على نظام LED مُحسَّن مصمم خصيصًا يوفر مجموعة أكبر من ألوان الإضاءة وكثافتها. تم تجهيز الموائل النباتية بمصابيح LED حمراء وخضراء وزرقاء ، بينما يضيف APH اللون الأبيض والأحمر البعيد ، وهو لون فاتح بين الأحمر والأشعة تحت الحمراء بالكاد يمكن للعين البشرية اكتشافه واستخدامه بواسطة النباتات.

تم استخدام APH بالفعل في المحطة الفضائية لزراعة قمح قزم ونبات مزهر مرتبط بالكرنب والخردل ، باستخدام وصفات خفيفة وتقنيات أخرى صممها علماء ناسا واختبارها بدقة على الأرض.

نقل التكنولوجيا

يعد التحكم في الضوء لنمو المحاصيل أيضًا أحد محاور البستنة الأرضية ، حيث يوجد اهتمام متزايد بالزراعة العمودية - وهي تقنيات تمكن من زراعة المحاصيل الغذائية والمحاصيل الأخرى في الداخل في أماكن مثل ناطحات السحاب أو المستودعات القديمة أو حتى حاويات الشحن. تكمن الفكرة في إنشاء خيارات طعام طازجة ومحلية على مدار العام في المناطق الحضرية وغيرها من المناطق التي لا يسهل الوصول إلى الأراضي الزراعية.

تعمل شركة OSRAM ، وهي شركة إضاءة ألمانية عالية التقنية مقرها الولايات المتحدة في ويلمنجتون ، ماساتشوستس ، على حل إضاءة البستنة لتحسين البحث في هذا المجال من خلال مشروع يرأسه ستيف جريفز ، مدير البرنامج الاستراتيجي للزراعة الحضرية والرقمية في الشركة مجموعة الابتكار.

حل OSRAM ، Phytofy RL ، عبارة عن وحدة تثبيت تشبه الدرج مع شبكة من مصابيح LED ، والتحكم في درجة الحرارة ، ولوحة يتحكم فيها البرنامج لضبط الإعدادات. عملت أوسرام مع الأكاديميين وغيرهم لتصميمها وفقًا لاحتياجات الباحثين.

نظرًا لإدراكه لكل من مشاريع مصنع ناسا وتكنولوجيا OSRAM ، قدم متخصص الزراعة الرأسية كريس هيجينز ، مؤسس Hort Americas (وهي شركة تعمل مع مزارعي الدفيئة التجارية) ، باحثين كينيدي إلى مطوري OSRAM في عام 2017.

يقول جريفز: "اتضح أن تركيباتنا متوافقة جدًا مع ما يفعله مركز كينيدي للفضاء لتطوير وصفات أو بروتوكولات خفيفة قد تكون مفيدة لموئل النبات المتقدم".

في وقت لاحق من عام 2017 ، بدأ ميكينز وباحثو كينيدي الآخرون في استخدام نموذج Phytofy الأولي الذي قدمته OSRAM لإجراء دراسات أرضية وأبحاث أولية لتجارب APH في الفضاء. قام Mickens وفريق OSRAM بتثبيت Phytofy في غرفة نمو يسهل الوصول إليها ، ويخططون في النهاية لاستخدام تركيبات الإضاءة في غرف نمو غرف Kennedy أيضًا.

يقول ميكينز إن جهاز أوسرام يوفر خيارات في الطول الموجي للضوء ، والذي يحدد لون الضوء ، والذي يشبه APH. "لقد منحنا Phytofy القدرة على محاكاة بيئة الإضاءة Advanced Plant Habitat دون الحاجة بالضرورة إلى شراء وحدة APH ثانية."

ظل Mickens and Graves على اتصال وثيق خلال ما كان في الأساس اختبارًا تجريبيًا لـ Phytofy ، حيث قدم Mickens ملاحظات ووصف بحثه. ساعد التبادل مع ناسا فريق OSRAM على الشعور بالثقة الكافية لبيع Phytofy تجاريًا ، مع إطلاق منتج متوقع في أواخر عام 2018 أو أوائل عام 2019.

يقول جريفز: "لقد تم استخدامه للتحقق ، ولكننا نتلقى أيضًا تعليقات مفيدة من مات فيما يتعلق بالبحث الذي يقوم به. والنتيجة هي وصفات ضوئية جديدة لناسا ، ونأمل أن يتسرب نجاحها إلى بيئات خاضعة للرقابة على الأرض ، مما سيساعد مهمتنا في التغلب على انعدام الأمن الغذائي في جميع أنحاء العالم ".

تقوم OSRAM في البداية بتسويق حل Phytofy الذي يتميز بنظام إضاءة قابل للتكوين مع عناصر تحكم في الوقت الفعلي ، بالإضافة إلى إمكانات الجدولة لعلماء النبات في الأوساط الأكاديمية وفي أقسام البحث والتطوير الخاصة بالمزارعين التجاريين. تتوقع Graves أن تضيف الإصدارات المستقبلية خيارات أتمتة وأجهزة استشعار إضافية للمساعدة في تقليل الكمية الكبيرة من المراقبة البشرية التي يتطلبها علم النبات الآن. يمكن التحكم في جميع الإعدادات من خلال واجهة مستخدم رسومية.

صممت OSRAM أطياف الضوء الحالية من Phytofy - الطول الموجي للضوء (اللون) والشدة - تحديدًا للبحث عن وصفات ضوء النبات ، بما في ذلك درجات اللون الأحمر البعيدة التي تحاكي ضوء الشمس في نهاية اليوم ، وضوء الأشعة فوق البنفسجية القصيرة ، وضوء الانقطاع الليلي الذي يمكن أن يؤثر أيضًا على كيفية تنمو النباتات.

في حين أبدت شركات الأدوية ومزارعي الزهور اهتمامًا بهذا النوع من الأبحاث ، فإن الكثير من الاهتمام المبكر ينصب على المحاصيل الغذائية. تعطي الوصفات الخفيفة للمزارعين - في الفضاء وعلى الأرض - القدرة على التأثير على النباتات بطرق لم تكن ممكنة من قبل.

يقول ميكينز: "يوفر استخدام مصابيح LED تحكمًا كاملاً في الأطوال الموجية - أو الألوان - للضوء الذي نستخدمه في زراعة النباتات". "هذا يسمح لنا بتغيير فسيولوجيا النبات استراتيجيًا بجميع أنواع الطرق."

يضع هذا النوع من الأبحاث النباتية ، بمساعدة أجهزة مثل Phytofy ، الأساس العلمي لإطعام البشر على القمر أو المريخ - أو حتى على الأرض ، حيث يأمل المزارعون الرأسيون في حل بعض تحديات الإمدادات الغذائية التي سنواجهها في العقود القادمة.

يقول جريفز إن باحثي وكالة الفضاء دائمًا ما يكونون في طليعة في مجال البستنة وأن عملهم يُعلم أوسرام. يقول: "إنهم يعملون كرواد للأدوات التي نطورها ، كما أنهم يقدمون مدخلات في خارطة طريق منتجاتنا. آمل أن تكون هذه مجرد البداية ".

تتيح قدرة الإضاءة والنطاق المختار لنظام Phytofy لباحثي وكالة ناسا على الأرض محاكاة قدرات الإضاءة لموئل النبات المتقدم ، وهي غرفة نمو بدأ رواد الفضاء في استخدامها في محطة الفضاء الدولية في أوائل عام 2018.

قام ستيف جريفز من OSRAM (على اليمين) وماثيو ميكينز من وكالة ناسا بتثبيت نموذج أولي لنظام إضاءة LED الخاص بالشركة Phytofy في غرفة نمو يسهل الوصول إليها في مركز كينيدي للفضاء. تبحث ناسا عن تأثيرات لون الضوء ومدته وكثافته على النباتات في محطة الفضاء الدولية. يعد التحكم في الضوء للتأثير على المحاصيل أيضًا محورًا للبستنة التي تظل على الأرض ، حيث يوجد اهتمام متزايد بزراعة المحاصيل في الداخل في أماكن مثل ناطحات السحاب أو المستودعات القديمة أو حتى حاويات الشحن.


ما وراء تانغ: الغذاء في الفضاء

رائدة الفضاء بيغي ويتسون (إلى اليسار) ورائد الفضاء فاليري كورزون يتناولان وجبة طعام على متن وحدة خدمة محطة الفضاء الدولية زفيزدا في عام 2002.

مشروب الفضاء الشهير

Vickie Kloeris هي مديرة مختبر أنظمة الأغذية الفضائية التابع لناسا ، والذي يقوم بتطوير واختبار وتعبئة وجبات الطعام لرواد الفضاء على متن مكوك الفضاء ومحطة الفضاء الدولية. ناسا إخفاء التسمية التوضيحية

Vickie Kloeris هي مديرة مختبر أنظمة الأغذية الفضائية التابع لناسا ، والذي يقوم بتطوير واختبار وتعبئة وجبات الطعام لرواد الفضاء على متن مكوك الفضاء ومحطة الفضاء الدولية.

وصفات ناسا

ملاحظة: تستند الوصفات إلى "الصيغ" لبعثات رحلات الفضاء الفعلية وتشمل القياسات المقدرة.

صينية طعام مستخدمة في برنامج محطة الفضاء Skylab في السبعينيات. عبوات خارج الدرج (من أسفل اليسار): مشروب عنب ، لحم بقري مشوي ، دجاج وأرز ، شطائر لحم بقري ومكعبات سكر. داخل الصينية (من الخلف إلى اليسار): مشروب برتقال ، فراولة ، هليون ، ضلع رئيسي ، لفائف عشاء ، بودينغ باترسكوتش في المنتصف. ناسا إخفاء التسمية التوضيحية

صينية طعام مستخدمة في برنامج محطة الفضاء Skylab في السبعينيات. عبوات خارج الدرج (من أسفل اليسار): مشروب عنب ، لحم بقري مشوي ، دجاج وأرز ، سندويتشات لحم بقري ومكعبات سكر. داخل الصينية (من الخلف إلى اليسار): مشروب برتقال وفراولة وهليون وضلع رئيسي ولفائف عشاء وبودنج باترسكوتش في المنتصف.

من الخط الساخن للمطابخ المخفية

تدعو تيفاني ترافيس من ناسا The Kitchen Sisters إلى مختبر طعام الفضاء التابع للوكالة.

ما وراء تانغ: الغذاء في الفضاء

أثبتت Space Food Sticks ، النسخة التجارية لوجبات الطاقة الخفيفة من Pillsbury ، المستخدمة في برنامج الفضاء ، شعبيتها خلال عصر Apollo. مجموعة دان جودسيل إخفاء التسمية التوضيحية

مطبخ مخفي آخر: كان فرانكي كاميرا ، صاحب المطبخ الإيطالي في Frenchie ، يقدم الطعام لحفلات ما بعد المهمة لرواد الفضاء العائدين منذ مهمة Alan Shepard في عام 1961. أخوات المطبخ إخفاء التسمية التوضيحية

مطبخ مخفي آخر: كان فرانكي كاميرا ، صاحب المطبخ الإيطالي في Frenchie ، يقدم الطعام لحفلات "البداية" بعد المهمة لرواد الفضاء العائدين منذ مهمة آلان شيبرد في عام 1961.

الموسيقى في هذه القصة

"Alone In Kyoto" - بواسطة AIR

"Viragzik a Cseresznyfa" - بواسطة Csokolom

اعتمادات القصة

من إنتاج The Kitchen Sisters. مختلطة بواسطة Jim McKee ، بمساعدة الإنتاج من Laura Folger و Nathan Dalton و Eloise Melzer.

دعا مركز جونسون للفضاء التابع لوكالة ناسا The Kitchen Sisters لزيارة "مطبخها المخفي". عشية الإطلاق المقرر لوكالة ناسا لمكوك الفضاء أتلانتس ، تقدم The Kitchen Sisters تاريخًا موجزًا ​​للأغذية الفضائية.

أخذنا ترافيس بناءً على دعوتها وانطلقنا في السفر إلى هيوستن. على طول الطريق ، تابعنا مسارات بعض مكالمات Hidden Kitchens Texas التي تلقيناها على مدار العام. مكالمات حول حفلات شواء برميل الزيت ، ومطابخ رعاة البقر ، ومحار على خليج جالفستون ، وسيدة تامالي في فيول سيتي في دالاس ، ومطعم مدسوس في ممر في فورت وورث ، ومطبخ غسيل السيارات في إل باسو ، ومطابخ المرآب للمقيمين الفيتناميين في هيوستن ، ومطابخ الطعام الفضائية التابعة لوكالة ناسا.

أنابيب. مكعبات. العصي الفضاء. تانغ.

أول رائد فضاء أمريكي يأكل في الفضاء تناول العشاء على مكعبات بحجم لدغة ، وأطعمة مجففة بالتجميد ، وشبه سوائل يتم ضغطها من أنبوب يشبه معجون الأسنان من الألومنيوم. بعد سنوات ، طلب رائد الفضاء جون جلين من تانغ عودته إلى الفضاء ، ولكن الآن يمكن لرواد الفضاء الاختيار من قائمة متزايدة من الوجبات التي يواصل علماء الأغذية في ناسا طهيها.

إذا كنت تلعب لتجربة بعض الأطعمة الفضائية - رطبة وجاهزة للأكل - أو إذا كنت تفضل "جمع" أو تناول بعض "بقايا الطعام" - واحدة من آخر أكياس ملاعق أبولو النادرة من أمبروزيا الخوخ أو لحم البقر تحميص القدر الذي يأتي مع شهادة تضمن أصالته - كل ذلك متاح عبر الإنترنت.

ثم هناك Space Sticks. استخدمت Pillsbury دورها كمورد للأغذية في Apollo 11 كمنصة إطلاق لمجموعة فرعية تسمى Space Food Sticks ، والتي تمت إضافتها إلى قائمة رواد فضاء Skylab. ثلاث نكهات مختلفة ، ثلاث قطع في اليوم. يمكن أن تنزلق العصي الطويلة والمطاطية في منفذ محكم يقع في خوذة رائد فضاء.

الزراعة في الفضاء

تصف ميشيل بيرشونوك ، أحد كبار مسؤولي نظام الغذاء المتقدم في مركز ناسا جونسون للفضاء ، ما يتطلبه الأمر لتغذية رواد الفضاء في مهمة طويلة إلى الكوكب الأحمر:

"من المحتمل أن تستغرق المهمة إلى المريخ 24 شهرًا على الأقل ، وستة منها على الأقل ، وستة للعودة و 12 شهرًا على الكوكب. وبينما ننتقل إلى مهمات طويلة الأمد ، من المنطقي أن نصبح أكثر اكتفاءً ذاتيًا من خلال طعامنا: الطريقة المثلى للقيام بذلك هي زراعة المحاصيل وتحويلها إلى طعام.

"في البؤرة الاستيطانية للقمر وكذلك المريخ ، من المحتمل جدًا أننا سنزرع الخضار والفواكه ، وبعد ذلك سيكون لدينا مطبخ حقيقي لأن لديك 1/6 جاذبية للقمر أو جاذبية 3/8 من أجل المريخ ، لذلك يمكنك بالفعل تحضير الأطعمة وعدم تناول الطعام خارج العبوات طوال الوقت.

"سنبدأ أيضًا في البحث عن العناصر السائبة مثل توت القمح أو فول الصويا ثم معالجة هذه العناصر إلى مكونات صالحة للأكل ، كما هو الحال مع توت القمح الذي نصنعه من دقيق القمح ومن ثم سنتمكن من صنع المعكرونة أو الحبوب أو الخبز: من المحتمل ألا يتغير الطعام نفسه كثيرًا. ومع نمو المهام لفترة أطول ، سيتم توجيه انتباه مختبر الطعام إلى فترات تخزين أطول ومكونات متزايدة "، كما يقول بيرشونوك.

تواصل ناسا التعاون مع العلماء والطلاب والمخترعين والمبتكرين في جميع أنحاء العالم حيث تعمل على تحقيق هدفها المتمثل في رحلة مأهولة إلى المريخ.

تحدث البروفيسور جوزيف مارسي من جامعة فرجينيا تك ، وهو أحد الأشخاص العديدين الذين يعملون على تصميم عبوات لأغذية الفضاء ، عن التحدي المتمثل في التخطيط لكيفية إطعام رواد الفضاء في مهمة إلى المريخ في ندوة الطعام السنوية Taste3 في نابا ، كاليفورنيا.

للاستماع إلى "جر مقطورات حدائق المحيط الحيوي إلى المريخ" ، شاهد العرض التقديمي لمارسي عبر الإنترنت.

شكر وتقدير

شكرنا إلى مركز ناسا جونسون للفضاء ، تيفاني ترافيس ، رائد الفضاء بيل مكارثر ، رائد الفضاء فاليري توكاريف ، دكتور فيكي كلويريس ، د.


يمكن أن يقوم رواد الفضاء بالطهي في الفضاء في مهمة المريخ 2030

من خلال متاهة من الممرات العميقة داخل مبنى يعود إلى حقبة الخمسينيات من القرن الماضي والذي يضم أبحاثًا تعود إلى أصول السفر إلى الفضاء في الولايات المتحدة ، تقوم مجموعة من العلماء ذوي المعاطف البيضاء بالتحريك والمزج والقياس والتنظيف بالفرشاة ، والأهم من ذلك ، تذوق النهاية نتيجة طبخهم.

مهمتهم: إنشاء قائمة لرحلة مخططة إلى المريخ في 2030.

يجب أن تحافظ القائمة على مجموعة من ستة إلى ثمانية رواد فضاء ، وأن تحافظ على صحتهم وسعادتهم ، كما تقدم مجموعة واسعة من الأطعمة. هذا & # x27s ليس إنجازًا بسيطًا بالنظر إلى أنه من المحتمل أن يستغرق ستة أشهر للوصول إلى الكوكب الأحمر ، وسيضطر رواد الفضاء إلى البقاء هناك 18 شهرًا وبعد ذلك سيستغرق الأمر ستة أشهر أخرى للعودة إلى الأرض.

تخيل أن تضطر إلى التسوق لشراء مستلزمات الأسرة من البقالة لمدة ثلاث سنوات في وقت واحد والحصول على وجبات كافية مخططة مسبقًا لهذه المدة الزمنية.

& quotMars مختلفة لمجرد أنها & # x27s بعيدة جدًا ، & quot ؛ قالت مايا كوبر ، كبيرة الباحثين في شركة لوكهيد مارتن التي تقود الجهود لبناء القائمة. & quot؛ ليس لدينا خيار إرسال مركبة كل ستة أشهر وإرسال المزيد من الطعام كما نفعل مع محطة الفضاء الدولية. & quot

قلة الجاذبية تجعل الطعام لطيفًا

رواد الفضاء الذين يسافرون إلى محطة الفضاء لديهم مجموعة متنوعة من الأطعمة المتاحة لهم ، في الواقع حوالي 100 خيار مختلف أو نحو ذلك. لكنها معدة مسبقًا ومُجففة بالتجميد لمدة عامين على الأقل. وبينما يشكل رواد الفضاء لوحة تذوق الطعام وتعطيه موافقًا نهائيًا على الأرض قبل أن ينفجر ، فإن قلة الجاذبية تعني حاسة الشم والتذوق. لذلك ، الطعام لطيف.

على الرغم من ذلك ، هناك القليل من الجاذبية على كوكب المريخ ، مما يسمح لناسا بالنظر في تغييرات كبيرة في قائمة الفضاء الحالية. هذا هو المكان الذي يأتي فيه فريق Cooper & # x27s. يفتح السفر إلى المريخ إمكانية قيام رواد الفضاء بأشياء مثل تقطيع الخضار والقيام ببعض الطهي بأنفسهم. على الرغم من اختلاف مستويات الضغط عن تلك الموجودة على الأرض ، يعتقد العلماء أنه سيكون من الممكن غلي الماء باستخدام قدر الضغط أيضًا.

أحد الخيارات التي تفكر فيها كوبر وموظفوها هو أن يهتم رواد الفضاء بدفيئة & quotMartian. & quot بدلا من التربة. كان رواد الفضاء يهتمون بحديقتهم ثم يستخدمون تلك المكونات ، جنبًا إلى جنب مع الآخرين ، مثل المكسرات والتوابل التي يتم إحضارها من الأرض ، لإعداد وجباتهم.

وقال كوبر إن هذه القائمة مواتية ، لأنها تتيح لرواد الفضاء أن يكون لديهم نباتات حية تنمو بالفعل. & quot لديك توصيل مثالي للمغذيات مع الفواكه والخضروات الطازجة ، وهو في الواقع يتيح لهم حرية الاختيار عندما & # x27re في الواقع يطبخون القوائم لأن الطعام & # x27t معدة مسبقًا بالفعل في وصفة معينة. & quot

قال كوبر إن الأولوية القصوى هي ضمان حصول رواد الفضاء على الكمية المناسبة من العناصر الغذائية والسعرات الحرارية والمعادن للحفاظ على صحتهم البدنية وأدائهم طوال فترة المهمة.

الطبخ المنزلي

وأوضح كوبر أن القائمة يجب أن تضمن أيضًا الصحة النفسية لرواد الفضاء ، مشيرة إلى أن الدراسات أظهرت أن تناول أطعمة معينة - مثل رغيف اللحم والبطاطا المهروسة أو الديك الرومي في عيد الشكر - يحسن مزاج الناس ويمنحهم الرضا. هذا & quotlink to home & quot سيكون مفتاحًا لرواد الفضاء في مهمة المريخ ، وتوجد حاليًا دراستان أكاديميتان تبحثان بشكل أكبر في العلاقة بين الحالة المزاجية والطعام.

وقالت إن نقص الفيتامينات أو المعادن يمكن أن يؤذي الدماغ.

بالفعل ، توصل فريق Cooper & # x27s المكون من ثلاثة أفراد إلى حوالي 100 وصفة ، جميعها نباتية لأن رواد الفضاء لن تتوفر لديهم منتجات ألبان أو لحوم. ليس من الممكن الحفاظ على هذه المنتجات لفترة كافية لنقلها إلى المريخ - ولا يعد إحضار بقرة في المهمة خيارًا ، كما يمزح كوبر.

للتأكد من أن النظام الغذائي النباتي يحتوي على الكمية المناسبة من البروتين ، يقوم الباحثون بتصميم مجموعة متنوعة من الأطباق التي تشمل التوفو والمكسرات ، بما في ذلك البيتزا التايلاندية التي لا تحتوي على جبن ولكنها مغطاة بالجزر والفلفل الأحمر والفطر والبصل الأخضر والفول السوداني والجبن. صلصة منزلية ذات نكهة حارة.

للحفاظ على استمرار هذه القائمة ، وتحقيق أقصى استفادة من أي بحث حول استدامة الغذاء على المريخ ، يقول كوبر إنه من المحتمل أن تختار ناسا رائد فضاء واحدًا مخصصًا فقط لإعداد الطعام - مهمة Emeril of the Mars.

الميزانية غير واضحة

ومع ذلك ، نظرًا لأنه لا يزال من غير الواضح مقدار الوقت الذي سيرغب مخططو المهام في إنفاقه على إعداد الطعام ، فإن كوبر تقوم أيضًا ببناء قائمة بديلة معدة مسبقًا ، على غرار الطريقة التي تتم بها الأمور للطواقم التي تقوم بمهام مدتها ستة أشهر في محطة الفضاء الدولية. بالنسبة لهذا الخيار ، على الرغم من ذلك ، سيحتاج الطعام إلى فترة صلاحية مدتها خمس سنوات مقارنة بالعامين المتاحين الآن. قال كوبر إن وكالة ناسا ووزارة الدفاع الأمريكية ومجموعة متنوعة من الوكالات الأخرى تبحث عن طرق لجعل ذلك ممكنًا.

ومع ذلك ، فإن الخيار المثالي هو الجمع بين الخيارين.

"لذا ، سيكون لديهم بعض المحاصيل الطازجة وبعض الطعام الذي نرسله من الأرض ،" قال كوبر.

قد تكون قيود الميزانية واحدة من أكبر العوائق في الوقت الحالي. ألغى اقتراح ميزانية الرئيس الأمريكي باراك أوباما & # x27s في فبراير مهمة روبوتية أمريكية أوروبية مشتركة إلى المريخ في عام 2016 ، كما تم تخفيض ميزانية ناسا و # x27s المتبقية.

في الوقت الحالي ، قالت ميشيل بيرشونوك ، عالمة مشروع تكنولوجيا الأغذية المتقدمة في وكالة ناسا ، إن حوالي مليون دولار أمريكي في المتوسط ​​تنفق سنويًا على البحث وبناء قائمة المريخ. تبلغ الميزانية الإجمالية لناسا و x27s في عام 2012 أكثر من 17 مليار دولار. إنها تأمل أنه مع اقتراب المهمة - حوالي 10 إلى 15 عامًا قبل إطلاقها - ستنمو الميزانية ، مما يسمح بمزيد من البحث المتعمق والحاسم.

المهمة مهمة: فهي ستمنح العلماء فرصة لإجراء بحث فريد حول كل شيء من أصل الحياة على الأرض وأشكال الحياة الأخرى إلى تأثيرات الجاذبية الجزئية على فقدان العظام. كما سيسمح لعلماء الغذاء بفحص مسألة الاستدامة. & quot؛ كيف نحافظ على الطاقم ، وإعادة التدوير بنسبة 100 في المائة لكل شيء لمدة عامين ونصف؟ & quot؛ قال بيرشونوك.


زراعة الخضار في الفضاء ، غرد رواد الفضاء في ناسا على غداءهم

NASA TV - AP Clients Only In Space - 10 أغسطس 2015 1. منتصف ، حيث يأخذ الدكتور Kjell Lindgren الخس من الغرفة 2. UPSOUND: (الإنجليزية) متحدث غير محدد من Mission Control: "هناك أوراق خس روماني حمراء على الخضروات تجربة - قام بتجارب. Kjell Lindgren يكمل حصاد هذه العينات الأولى التي تم تخصيصها للاستهلاك من قبل الطاقم ". 3. Mid Lindgren يحصد الخس 4. UPSOUND: (الإنجليزية) متحدث غير محدد من Mission Control: "هذا هو Mission Control ، هيوستن. The crew on board the station ready to consume the red romaine lettuce leaves, the product of the innovative and ground breaking harvesting of the vege experiment. They are going to put some oil and vinegar on these lettuce leaves, to consume them for the first time.” 5. Close-up lettuce leaves being wiped 6. UPSOUND: (English) Crew “Cheers.” 7. UPSOUND: (English) Dr. Kjell Lindgren: “That’s awesome, tastes good.” 8. UPSOUND: (English) Kimiya Yui, JAXA astronaut: “Yeah, I like that.” 9. . UPSOUND: (English) Captain Scott Kelly: ”“Tastes good, kind of like arugula.”

The local food movement has now reached outer space.

On Monday, after watching a batch of “Outredgeous” red romaine lettuce grow under a purplish glow in the microgravity of space, NASA astronauts aboard the International Space Station harvested their own fresh produce.

The vegetable experiment had been a long-awaited harvest for the astronauts, who say that the ability to grow and sustain crops in space may someday aid travelers on long space trips. Cultivating crops is seen as a critical step in the path to traveling to Mars, for instance.

Before the harvest, the astronauts did what any sensible Earthling with a Wi-Fi connection would do: They celebrated lunch in an exclusive locale by tweeting a picture of the goods.

Tomorrow we'll eat the anticipated veggie harvest on @space_station! But first, lettuce take a #selfie. #YearInSpace pic.twitter.com/fUKQMhEDjK

&mdash Scott Kelly (@StationCDRKelly) August 9, 2015

“All right, so,” Kjell Lindgren said Monday before clipping the first batch of romaine. “Who wants lettuce?”

But only half of the lettuce was meant for instant consumption. The rest will be set aside to be packaged and frozen on the station until it can be returned to Earth for analysis, according to a statement from NASA.

The astronauts used extra virgin olive oil and balsamic vinegar to dress the leaves, which had first been cleaned with sanitizing wipes.

It was a long path from farm to table: The romaine seeds had been on the station for 15 months before being activated.

Finally, the astronauts were able to taste.

“That’s awesome,” Mr. Lindgren said.

“Kind of like arugula,” said another space farmer, the astronaut Scott Kelly.

After the snack, Mr. Lindgren told mission control that, as an astronaut, he saw a psychological benefit to growing a living crop aboard a space station, where the view often consists of white and aluminum.

Dr. Gioia Massa, the NASA payload scientist for the veggie experiment, said that the benefits of fresh produce for space travelers were clear.

“The farther and longer humans go away from Earth, the greater the need to be able to grow plants for food, atmosphere recycling and psychological benefits,” she said in a statement on Monday.

Plant harvesting in space is a solitary life, but sometimes social media helps. Back on Earth, supporters sent the astronauts messages of solidarity.


Food From Thin Air: The Forgotten Space Tech That Could Feed Planet Earth

There are no cows on Mars, but synthetic biology may have a solution for producing the foods we love . [+] as we travel among the planets.

Food and space are the two great things that connect us all.

Scot Bryson, CEO of Orbital Farm

More than half a century ago NASA worked out the microbial recipe for sustaining astronauts on long space missions to Mars and beyond. Forgotten for 50+ years, those very same microbes can feed the hundreds of millions of hungry people down here on Earth. Not only that, they may hold the key to a truly carbon neutral, circular economy.

The microbes NASA worked with in the 1960s weren’t just any microbes, however. They were bacteria that can harvest energy from little more than the mere constituents of air, waste CO2, and water to make plentiful amounts of nutritious protein. Unlike plants, these microbes don’t even need to use light. Instead, the bacteria — known as hydrogenotrophs — use hydrogen as fuel to make food from CO2 — just like plants use the energy of sunlight in photosynthesis.

Yet, as Scot Bryson, CEO of Orbital Farm, a circular project development company that integrates biotech, energy, and aquaponics explains, “This technology was developed over 50 years ago for space and was never used for earth, which meant all that knowledge ended up getting lost in time.”

Truck you: Sunrun & Ford vs Tesla

SRAM And Autodesk Reimagine The Bicycle Crankarm

Ginkgo Bioworks To Go Public In $17.5 Billion Deal With Former Hollywood Exec Harry Sloan’s SPAC

Now, a suite of synthetic biology companies are picking up where NASA left off, developing a whole new generation of sustainable food products, and leading us towards a truly carbon neutral economy for the good of space travellers, and for the benefit of everyone down here on Earth.

Space science to save Earth

David Tze, CEO of NovoNutrients, thinks space technology begins with practical solutions on Earth.

One of those companies leading the charge is NovoNutrients, which aims to be one of the big manufacturing technologies of a new circular economy, first through disrupting the fast-growing aquaculture sector.

“A lot of what we do adds value to aquaponics and a circular economy in space,” says David Tze, the company’s CEO. “But we believe it’s something that can be economical on Earth first.”

And there is plenty of opportunity, especially in a world which is crying out for sustainable, renewable alternatives to our current forms of food production. Our seas are overwhelmed by overfishing. Our fields yearn respite as soils erode through overuse and mistreatment. Our forests are being slashed and burned, leaving biodiversity on the precipice, one slip away from a sixth mass extinction.

“We’re all about feeding the future. The mission is for spaceship Earth. How do we build a system to feed ten billion people in a more sustainable way?” Lisa Dyson, CEO of Air Protein, asks the question on the minds of many. Her company is making sustainable meat from air. “We are disrupting animal agriculture, quite specifically. It’s very resource intensive and costly to our environment. Brazil saw record fires last year and a significant amount were for cattle grazing.”

Lisa Dyson, CEO of Air Protein, asks how we are going to feed 10 billion people on Planet Earth.

Bryson puts it perfectly when he tells me, “It’s 2020 and we have hundreds of millions still starving, which is a pretty inhumane situation. To spend millions of dollars to take this technology to space, that’s tomorrow’s dream. Before that, the reality is that there are plenty of challenges here on Earth.”

“What Orbital Farm is doing is building a platform for the long term,” he continues. “A platform for hundreds, thousands, millions of people in some of the most food insecure regions - people in desert regions, island nations.”

Food from energy: the renewable, zero waste economy

So, how are companies like NovoNutrients doing it? Brian Sefton, CTO and co-founder of Novonutrients explained to me Novonutrients magic sauce: transferring electrical energy into a food energy, something he says is a “huge step.” Sefton grew up in the shadow of a cement factory, longing to be able to put the waste he saw to good use.

It is only fitting that Novonutrients has since collaborated with that very same factory, taking its waste CO2 to make protein via their synthetic, hydrogen-metabolizing microbes. This is the transformative potential of green hydrogen - an energy source which is undergoing rapid development and will be a cornerstone of the new green economy.

As Dyson further explains, “the good thing about renewable power is that it’s becoming more and more available at lower and lower cost. That’s the direction we’re going in, to use renewable inputs to make much more cost effective and sustainable solutions.”

Solar Foods, much like NovoNutrients, is also making food from thin air — and their goal is not to be carbon neutral, but to be carbon negative.

“We capture CO2 from the air, much like plants, but our yield and efficiency is an order of magnitude higher - many orders of magnitude depending on your energy source,” says CEO Pasi Vainikka. “We need only one tenth of the land compared to plants, or one hundreth compared to meat. In an idealistic world, let’s say you wanted to consume all food like this, you could convert agricultural land to forest, let the trees grow back. When you do that, that land becomes a carbon sink. On a systems level, you have the potential for carbon negativity.”

Such a thought is almost too exciting for me to dwell on.

“We’re actually going to produce a new, disruptive world food map in a couple of months because renewable power is the new primary energy in this system,” Vainikka continues. “We can go anywhere on the planet to produce this food, even the desert.”

This is quite something, considering that the world must increase calorie production by 70% come 2050 on only around 5% more land. We’ve almost exhausted our fields - arable land is scarce - but the desert presents new opportunities in terms of abundant solar-hydrogen energy and a previously nigh-on impossible avenue for food production.

“As a bio production system it’s very exciting - you can use the hydrogen energy that you derive from electrical sources and convert it into all sorts of products,” says Sefton. “We can produce food, or even plastic polymers, or pharmaceuticals - a range of products that you can use synthetic biology and our expression model, your source of energy, your source of CO2, and a big database to drive all of this.”

The future is delicious and nutritious

And if you were perhaps worried about the future of delicious food in such a new economy, worry not. This new circular economy has you covered, from fresh vegetables to fish and even to air-based meat.

“The quest for sustainability doesn’t mean we must say goodbye to plants and animals for good. Orbital Farm has a circular system providing something for everyone, vegans to pescatarians, in a sustainable way,“ Bryson says. “We’re the glue which fits all of these new technologies together. You can make these amazing proteins, what are you going to do with them? Is that going to sustain people completely? No, you need vegetables and fruits, and a system that creates zero waste - a closed loop farm.”

Vainikka is equally confident, telling me that “if you look to the future, we see a whole new industry emerging, where we and other companies can build based on the new components that each one is bringing. It’s a supportive, enriching ecosystem emerging around this whole new idea of food.”

“If cultured meat scales,” he continues, “you will need a lot of food for the cells, which we can provide as part of the medium that you need for the cells to grow.”

Air Protein are going even further. “We’re the only company making air-based meat, in particular,” Dyson explains. “Taking CO2 from the air we make a protein and then apply culinary techniques that give customers what they want from an experiential perspective but that is also more sustainable. We can make air-based beef, chicken, seafood, pork. The platform is really flexible.” And, says Dyson, “We can change the functional properties of the proteins at the cellular level to optimize all the different properties of meat. We ask the question, how do we build this up with a new type of technology without needing the animal?”

A bright future here, and beyond the stars

From space technology to Earth and back again, the solutions that will feed us here on Earth are arriving right on time to finally take us to Mars. Perhaps Bryson sums up the significance of where we stand thanks to the marriage between amazing technological and biological advances.

“When you think of space, one of the most incredible things humanity has ever done is come together and build that incredible thing called the International Space Station. Cold War nations came together, with countries all over the world, to build this. Food and space are the two great things that connect us all. Ever since the beginning of man, we’ve looked up and made stories about the moon and the stars. Food is the bond that brings everyone together, no matter where you’re from. We’re trying to make an international project here on Earth, to solve the challenge of producing food in a closed loop agriculture system. And by combining food and space, we can truly change the world.”


Astronauts to Grow Lettuce in Space with NASA Veggie Farm

Astronauts longing for fresh lettuce in orbit will soon have the chance to grow it for themselves: NASA is sending a mini-farm into space.

When the private spaceflight company SpaceX launches its next Dragon cargo mission to the International Space Station on Monday (April 14), the capsule will be carrying a small plant growth chamber built to let astronauts grow "Outredgeous" lettuce in orbit.

The goal of the Veg-01 experiment, nicknamed "Veggie", is to see how well plants grow in orbit. If these early tests go well and the food proves safe, scientists hope to expand the menu. [Space Food Photos: What Astronauts Eat in Orbit]

"Veggie will provide a new resource for U.S. astronauts and researchers as we begin to develop the capabilities of growing fresh produce and other large plants on the space station," said Gioia Massa, NASA payload scientist for Veggie, in a statement. "Determining food safety is one of our primary goals for this validation test."

Space is at a premium on a spacecraft and also on the International Space Station, so the Veggie chamber is built to collapse for transportation and when it is in storage. When fully deployed, it's about a 1.5-feet (X meters) long, making it the biggest such plant chamber in space to date.

A version of the chamber has been tested on the ground, where lettuce and radishes were successfully grown at the Kennedy Space Center's space life sciences laboratory. Veggie was developed by Madison, Wis.-based Orbital Technologies Corp.


The Astronaut's Cookbook

Ever wanted to know what the astronauts eat when they’re in space? Now, you can do better than that! You can actually make what they eat in your own kitchen! And while you’re waiting for your delicious (hah!) space food to cook, you can read about the history of the space program, space food preparation methods, and even get to know many of the astronauts that have dined in space. Did they find the food appetizing? What did they miss most when they were in space? How did NASA try to improve the food over the years?

Charles Bourland is a retired long-time director of the NASA space food program, and Gregory Vogt, also a former NASA education specialist, helped train the astronauts. Both veterans of the U.S. space program have combined here to provide authentic recipes not only of foods that were actually served during various space missions (including Skylab, Apollo, the space shuttle, and the International Space Station) but also some of the astronauts’ favorite recipes and even space recipes from famous TV chefs Rachael Ray and Emeril Lagasse!

You will be amused and amazed at the information you find here. And you will be ready to impress your friends and family with your new culinary skills. Finally, you will have a much better understanding of what it really is to live in space, for weeks or even months at a time. Any volunteers for a trip to Mars? If you are a food lover, maybe not after you read this book and serve up some of its culinary treats…

"Charles Bourland … has co-authored a book describing how food in space has developed through the years. The book, ‘The Astronaut’s Cookbook: Tales, Recipes, and More’ was released on Oct. 27 … . Bourland explained that in the book, he and co-author Gregory Vogt … discuss the history of the space program, space food preparation methods, diet information and space-food facts. … the book gives readers a better understanding of what it really is to live in space, for weeks and months at a time." (St. Clair County Courier, October, 2009)

"If you want to eat like an astronaut, look to ‘The Astronaut’s Cookbook – Tales, Recipes and More,’ where NASA veterans Charles Bourland and Gregory Vogt give a new behind-the-scenes look at dining in outer space. … Emeril Lagasse and Rachael Ray contributed recipes to NASA that are featured in ‘The Astronaut’s Cookbook,’ … . Recipes from astronauts are provided as well." (Charles Q. Choi, Space, November, 2009)

"Cook book … will tell you everything you wanted to know about cooking and eating in space. The Astronaut’s Cookbook - Tales, Recipes, and More - penned by NASA veterans Charles Bourland and Gregory Vogt offers up a number of recipes as well a history of space feasting … for Thanksgiving, if you are so inclined. The book includes a number of interesting space food facts … . The book includes astronaut home favorite recipes and NASA quarantine food recipes." (Michael Cooney, Computerworld, November, 2009)

"A truly unique book - The Astronaut’s Cookbook - Tales, Recipes, and More - written by NASA veterans Charles T. Bourland and Gregory L. Vogt gives a first look at what astronauts eat while in space. … The Astronaut’s Cookbook unveils the history of food in space and explains how NASA improved the food over the years. The Astronaut’s Cookbook also gives readers instructions and recipes on how they can cook their own space food." (Physorg, November, 2009)

“You’ll find it here in this delightful book that gives you an insider’s look at space food. … introduces you to a variety of space food types, from rehydrated food, condiments, as well as natural form foods. You’ll even find a nicely written section on eating in microgravity. … you’ll also find tempting recipes to whip up your own space fare. … you’ll find helpful a helpful list that details internet resources on space food and nutrition. All in all - truly delectable reading!” (Space Coalition Blog, December, 2009)

“My husband and I … had some great laughs at the tales of astronauts past. Recipes are great and the insider knowledge of the program is wonderful. This is a must read for anyone interested in the space program from Apollo to ISS. … the book rings true from beginning to end. George and I think it is a unique and insightful.” (Millie Hughes-Fulford, Amazon, December, 2009)

“Charles Bourland, a retired NASA food scientist, and co-author Gregory Vogt explain in The Astronaut’s Cookbook, bread means crumbs, and in zero-g they become air pollution - not just messy, but inhaled into astronauts’ lungs. Tortillas … have largely replaced bread in space. … This book is larded with dozens of recipes for space food … . Enjoy it for the engineering and the anecdotes … .” (New Scientist, January, 2010)

“The Astronaut’s Cookbook - Tales, Recipes, and More … gives a first look at what astronauts eat while being in space. … gives readers instructions and recipes on how they can cook their own space food. … Besides, celebrity chefs … their recipes are featured in the book, including Rachael Ray’s 5-Vegetable Fried Rice with 5-Spice Pork. … Charles Bourland’s extensive experience … gives a behind-the-scenes look. Anecdotes throughout the book share unique stories … including one astronaut’s quest to eat Georgia BBQ in space.” (Thaindian News, November, 2009)

“Thanks to The Astronaut’s Cookbook, just about everyone can eat like one. … this book is fantastic. It contains dozens of actual space-food recipes from the Apollo era to the present day … . Many of the recipes come with photos and instructions on how to prepare them at home … . Between recipes, the book is packed full of everything you ever wanted to know about eating in space … . Vignettes like these are a joy for space fans and Earth-bound experimenters alike.” (Physics World, January, 2010)

“Cooking from The Astronaut’s Cookbook takes it one step further by letting you join astronomy, history and more. … The book is excellent for parents … . I really encourage your household to invest in this cookbook especially if you are space fanatics! You will really like it. If you are an educator, I think you will find plenty of source material in here for class projects, activities, etc. and plenty of recipes you can cook for yourself at home. … it’s a good investment.” (Kristine Leuze, Wallflower Wonderland, February, 2010)

“This book is called a cookbook … . it provides great detail on the issues regarding food selection, most of the book consists of actual proven recipes. … this book has interesting facts, entertaining recipes and the potential for the beginnings of a wonderful evening. … ‘The Astronaut’s Cookbook – Tales, Recipes, and More’, by Charles Bourland and Gregory Vogt lets you sample the same food that they do and could also prepare you for the long voyage away from readily running water and fresh air.” (Universe Today, January, 2010)

“Charles Bourland has just retired from his job as NASA’s ‘director of space foods’, and Gregory Vogt was an astronaut trainer. They have provided us with a fascinating insight into the job of the space dietician and nutritionist, as well as a wondrous collection of recipes for the meals that were served on Skylab, Apollo, the space shuttle and the International Space Station. … This an intriguing book, well written, and colourfully reproduced with a host of appetising pictures.” (David W. Hughes, Astronomy Now, July, 2010)

“There are plenty of recipes created by NASA and even a few recipes developed and contributed by American celebrity chefs like Emeril Lagasse and Rachel Ray. … This is the book to have on your launch pad for increasing your knowledge of space food, including where the astronauts go after they have had their space meals … . Ultimately though, we should be enjoying The Astronaut’s Cookbook because like Space, it is there to be explored.” (Gretchen, Culinaria Libris, October, 2010)


How NASA and SpaceX Will Get People From Earth to Mars and Safely Back Again

This artist&rsquos concept depicts astronauts and human habitats on Mars. NASA&rsquos Mars Perseverance rover carries a number of technologies that could make Mars safer and easier to explore for humans. Credit: NASA

There are many things humanity must overcome before any return journey to Mars is launched.

The two major players are NASA and SpaceX , which work together intimately on missions to the International Space Station but have competing ideas of what a crewed Mars mission would look like.

Size matters

The biggest challenge (or constraint) is the mass of the payload (spacecraft, people, fuel, supplies, etc.) needed to make the journey.

We still talk about launching something into space being like launching its weight in gold.

The payload mass is usually just a small percentage of the total mass of the launch vehicle.

For example, the Saturn V rocket that launched Apollo 11 to the Moon weighed 3,000 tonnes.

But it could launch only 140 tonnes (5% of its initial launch mass) to low Earth orbit, and 50 tonnes (less than 2% of its initial launch mass) to the Moon.

Mass constrains the size of a Mars spacecraft and what it can do in space. Every maneuver costs fuel to fire rocket motors, and this fuel must currently be carried into space on the spacecraft.

SpaceX&rsquos plan is for its crewed Starship vehicle to be refueled in space by a separately launched fuel tanker. That means much more fuel can be carried into orbit than could be carried on a single launch.

Concept art of SpaceX&rsquos Dragon landing on Mars. Credit: SpaceX

Time matters

Another challenge, intimately connected with fuel, is time.

Missions that send spacecraft with no crew to the outer planets often travel complex trajectories around the Sun. They use what are called gravity assist maneuvers to effectively slingshot around different planets to gain enough momentum to reach their target.

This saves a lot of fuel, but can result in missions that take years to reach their destinations. Clearly this is something humans would not want to do.

Both Earth and Mars have (almost) circular orbits and a manoeuvre known as the Hohmann transfer is the most fuel-efficient way to travel between two planets. Basically, without going into too much detail, this is where a spacecraft does a single burn into an elliptical transfer orbit from one planet to the other.

A Hohmann transfer between Earth and Mars takes around 259 days (between eight and nine months) and is only possible approximately every two years due to the different orbits around the Sun of Earth and Mars.

A spacecraft could reach Mars in a shorter time (SpaceX is claiming six months) but &mdash you guessed it &mdash it would cost more fuel to do it that way.

Mars and Earth have few similarities. Credit: NASA/JPL-Caltech

Safe landing

Suppose our spacecraft and crew get to Mars. The next challenge is landing.

A spacecraft entering Earth is able to use the drag generated by interaction with the atmosphere to slow down. This allows the craft to land safely on the Earth&rsquos surface (provided it can survive the related heating).

But the atmosphere on Mars is about 100 times thinner than Earth&rsquos. That means less potential for drag, so it isn&rsquot possible to land safely without some kind of aid.

Some missions have landed on airbags (such as NASA&rsquos Pathfinder mission) while others have used thrusters (NASA&rsquos Phoenix mission). The latter, once again, requires more fuel.

Life on Mars

A Martian day lasts 24 hours and 37 minutes but the similarities with Earth stop there.

The thin atmosphere on Mars means it can&rsquot retain heat as well as Earth does, so life on Mars is characterised by large extremes in temperature during the day/night cycle.

Mars has a maximum temperature of 30℃, which sounds quite pleasant, but its minimum temperature is -140℃, and its average temperature is -63℃. The average winter temperature at the Earth&rsquos South Pole is about -49℃.

So we need to be very selective about where we choose to live on Mars and how we manage temperature during the night.

The gravity on Mars is 38% of Earth&rsquos (so you&rsquod feel lighter) but the air is principally carbon dioxide (CO₂) with several percent of nitrogen, so it&rsquos completely unbreathable. We would need to build a climate-controlled place just to live there.

SpaceX plans to launch several cargo flights including critical infrastructure such as greenhouses, solar panels and &mdash you guessed it &mdash a fuel-production facility for return missions to Earth.

Life on Mars would be possible and several simulation trials have already been done on Earth to see how people would cope with such an existence.

This illustration shows NASA astronauts working on the surface of Mars. A helicopter similar to the Ingenuity Mars Helicopter is airborne at left. Ingenuity is being carried aboard the Perseverance rover it was recently deployed to the Martian surface to test whether future helicopters could accompany robotic and human missions. Credit: NASA

Return to Earth

The final challenge is the return journey and getting people safely back to Earth.

Apollo 11 entered Earth&rsquos atmosphere at about 40,000km/h, which is just below the velocity required to escape Earth&rsquos orbit.

Spacecraft returning from Mars will have re-entry velocities from 47,000km/h to 54,000km/h, depending on the orbit they use to arrive at Earth.

They could slow down into low orbit around Earth to around 28,800km/h before entering our atmosphere but &mdash you guessed it &mdash they&rsquod need extra fuel to do that.

If they just barrel into the atmosphere, it will do all of the deceleration for them. We just need to make sure we don&rsquot kill the astronauts with G-forces or burn them up due to excess heating.

These are just some of the challenges facing a Mars mission and all of the technological building blocks to achieve this are there. We just need to spend the time and the money and bring it all together.

And we need to return people safely back to Earth, mission accomplished. Credit: NASA

Written by Chris James, Lecturer, Centre for Hypersonics, The University of Queensland.


شاهد الفيديو: الشروق والغروب في الفضاء معلومات غريبه عن الفضاء الجزء التاني. (قد 2022).