Wie man auf dem Mars frühstückt

Wie man auf dem Mars frühstückt
Wie man auf dem Mars frühstückt
Anonim

Zwischen der Zusage von Präsident Barack Obama, bis in die 2030er Jahre Menschen zum Mars zu schicken, und den Plänen von Elon Musk, den Roten Planeten vollständig zu kolonisieren, wird immer deutlicher, dass noch vor Ende dieses Jahrhunderts ein Mensch auf dem Mars landen wird. Sogar die NASA ist optimistisch in Bezug auf die Idee und sagt, dass eine erdunabhängige Kolonie bis 2030 möglich ist. Es ist nur eine Frage, wer zuerst herausfindet, wie man dorthin gelangt. Und obwohl die Vereinigten Staaten viel darüber gelernt haben, in den Weltraum zu rasen und Ausrüstung auf fernen Planeten zu landen, gibt es noch viele logistische Herausforderungen zu lösen – wie zum Beispiel, wie man sicher durch das tückische Gelände des Mars und Windböen von 55 Meilen pro Stunde navigiert, wo um sichere Lebensräume zu bauen, und was vielleicht am wichtigsten für die psychische und psychische Gesundheit unserer zukünftigen Marsbrüder ist, was wir auf dem Mars essen sollen.

Wissenschaftler haben bereits ein ziemlich gutes Verständnis davon, was man im Weltraum essen sollte. Zum Glück für aktuelle und zukünftige Weltraumforscher ist die Qualität und Vielf alt der Nahrung im Weltraum weit über das Apfelmus in Tuben und Zuckertabletten mit Wasser aus John Glenns Zeiten hinausgegangen – und es ist allgemein bekannt, dass Menschen Nahrung in der Schwerelosigkeit schlucken können. Astronauten steht sogar eine ziemlich große Auswahl an Speisen zur Verfügung, von denen einige überraschend gut schmecken, wie Südkoreas berüchtigtes Weltraum-Kimchi in der Dose.

Diese Weltraumnahrungsmittel sind notwendigerweise langlebig und h altbar, da Missionen Monate dauern können. Das bedeutet, dass sie entweder durch Gefriertrocknung konserviert werden, wie das Astronauten-Eis, das Sie im Geschenkeladen des National Air and Space Museum kaufen können, oder durch Thermostabilisierung, wie eine Dose Thunfisch in Ihrer eigenen Speisekammer.

Viele dieser Grundnahrungsmittel, wie h altbare Tortillas, rehydrierbares Gemüse und Erdnussbutter, werden ihren Weg zum Mars finden.Möglicherweise müssen sie jedoch überarbeitet werden, um eine noch längere H altbarkeit zu erreichen. „Wenn Sie von einer Marsmission sprechen, sprechen Sie von einer dreijährigen H altbarkeit von Lebensmitteln“, schätzt Leonard David, preisgekrönter Weltraumjournalist und Autor vonMars: Our Future on the Red Planet, ein Begleitbuch zur neuen Fernsehserie von National Geographic namens Mars, die sich das Leben in einer Kolonie auf dem roten Planeten vorstellt.

Vickie L. Kloeris, eine leitende Ernährungswissenschaftlerin am Johnson Space Center der NASA, setzt diese Zahl sogar noch höher. „Die Herausforderung für diese erste Mission zum Mars besteht darin, dass wir wissen, dass die Lebensmittel, die sie auf der Rückreise essen, zwischen fünf und sieben Jahre alt sein werden“, erklärt sie in einem Telefoninterview. „Wir müssen sicherstellen, dass das Essen genügend Nährstoffe enthält, denn mit zunehmendem Alter nimmt der Nährstoffgeh alt im Laufe der Zeit ab.“Die Herausforderung besteht also darin, Lebensmittel zu kreieren, die buchstäblich Jahre h alten, ohne zu viel von ihrem Nährwert zu verlieren.

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Das ist natürlich nicht der einzige Kampf. Es gibt die logistische Herausforderung, genügend dieser vorverpackten Lebensmittel mitzubringen, um eine ganze Kolonie von Menschen auf einem anderen Planeten monatelang zu ernähren. „Wasser, Kraftstoff, Lebensmittelverbrauch und nur die Wohnräume selbst“, sagt David. "Das ist eine Menge Masse, die 150, 160 Millionen Meilen entfernt sein und auf dem Planeten landen muss." Kloeris wiederholt diese Besorgnis und fügt hinzu: „Alle Vorräte für die Besatzung werden auf einem unbemannten Frachtfahrzeug vorpositioniert, bevor die Besatzung gestartet wird. Sie können nicht alles mitnehmen. Es ist einfach zu viel.“

Obwohl es ungefähr 200 verschiedene Essensoptionen gibt, die mit amerikanischen Astronauten auf die ISS geschickt werden, wird die Auswahl fast per Definition begrenzter sein als die hier auf der Erde, und Astronauten laufen Gefahr, unter Menüermüdung zu leiden, monatelang – oder im Fall einer Marskolonie möglicherweise jahrelang – genau die gleichen Lebensmittel zu essen.Es gibt auch keine wirkliche Möglichkeit, in der Mikrogravitation zu kochen (obwohl Astronauten gelegentlich kreativ mit ihrem Essen werden, wie zum Beispiel mit Frühstückstacos, die hergestellt werden, indem ein Bündel gefriergetrockneter und rehydrierbarer Zutaten auf eine Tortilla geschlagen wird), was bedeutet, dass das Essen nach oben gebracht wird ist das einzige verfügbare Zeug.

Speisemüdigkeit klingt wie ein triviales Problem, aber sie kann die Gesundheit und Funktionsfähigkeit von Astronauten stark beeinträchtigen, und sicherzustellen, dass es auf dem Mars genügend interessante Nahrung gibt, ist von entscheidender Bedeutung, um die langfristige Gesundheit potenzieller Marsforscher zu gewährleisten. Laut Forschern der University of Hawaii, Manoa, die von der NASA 1,2 Millionen US-Dollar erh alten haben, um die psychologischen und psychosozialen Faktoren dieser Art von Langzeit-Raumfahrt zu untersuchen, werden Astronauten, wenn sie an Nahrungsermüdung leiden, „es leid, selbst Nahrung zu sich zu nehmen normalerweise genießen, und ihre allgemeine Nahrungsaufnahme nimmt ab, was sie einem Risiko für Ernährungsmangel, Verlust von Knochen- und Muskelmasse und reduzierten körperlichen Fähigkeiten aussetzt.”

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The Hawaii Space Exploration Analog and Simulation (HI-SEAS) ist eine Reihe von Experimenten, die entwickelt wurden, um einige dieser Fragen zu beantworten, insbesondere, wie man verhindern kann, dass Essen langweilig wird, wenn man mit fünf anderen in einer geodätischen Kuppel feststeckt Menschen über einen längeren Zeitraum.

Genau das geschah im April 2013, als sechs Forscher eine viermonatige Simulation des Lebens auf dem Mars unter dem Namen HI-SEAS Mission 1 begannen. zubereitete, vorverpackte Mahlzeiten zu einem neuen System, das es ermöglicht, eine begrenzte Anzahl h altbarer Zutaten zu kombinieren“, heißt es in einem Steckbrief der Studie im New Yorker. Die sogenannten Terranauten bereiteten Gerichte zu, bei denen nur Techniken und Zutaten verwendet wurden, die möglicherweise Astronauten auf dem Mars zur Verfügung stehen würden, und sie wurden kreativ. Zu den Rezepten gehörten thailändisches rotes Curry, tibetischer Tsampa-Brei, sogenannte „marsianische“Süß-Sauer-Huhn-und-Kohl-Suppe und, da es Hawaii ist, Spam ‘n Egg Baowiches.

Es gibt natürlich bestimmte Ernährungsaspekte. „Das Problem mit h altbaren Zutaten ist, dass sie normalerweise stark verarbeitet sind und daher keine Ballaststoffe enth alten“, erklärt HI-SEAS-Kommandant Angelo Vermeulen in einem Interview mit dem Astrobiology Magazine. „Wir genießen zum Beispiel Weizenbrot, Roggencracker, Nüsse und Trockenfrüchte.“

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Aber Vermeulen erklärt, dass die Zutaten, die essenziell werden, nicht unbedingt die offensichtlichen sind und die Crew nicht wirklich unter Essensmüdigkeit litt, außer wenn es um die vorverpackten Lebensmittel ging. „Es sind im Wesentlichen einige der vorgefertigten Speisen, von denen wir schnell genug hatten“, sagt er. „Dieses Kung-Fu-Huhn kommt mir immer wieder in den Sinn.“

Deshalb sind die Zutaten, die für eine Mission zum Mars entscheidend sein werden, nicht unbedingt die offensichtlichsten, wie besseres Brot oder weniger zähe Eier. „Zu den Zutaten, die für zukünftige Weltraummissionen auf dem Mars oder dem Mond unerlässlich sein werden, gehören Gewürze, Kräuter und scharfe Saucen“, erklärt Vermeulen.„Aber auch Hausmannskost wie Nutella, Erdnussbutter und Margarine.“Diese Zutaten durchbrechen die Monotonie der regalstabilisierten und vorgefertigten Lebensmittel, und die Bereitstellung dieser dringend benötigten Pausen wird dazu beitragen, die Ermüdung des Menüs zu vermeiden.

Andere, mehr High-Tech-Möglichkeiten zur Bekämpfung der Menüermüdung, abgesehen davon, ein paar Gläser Nutella aufzubringen, wurden vorgeschlagen, einschließlich 3D-Druck. 3D-Druck, auch Additive Manufacturing genannt, wird bereits seit einigen Jahren auf der ISS eingesetzt. Die Idee ist, dass es platzsparender ist, die benötigten Materialien nach Bedarf zu 3D-Druckwerkzeugen zu bringen, als jedes Werkzeug, das möglicherweise jemals benötigt wird, zusammenzubringen. Und 3D-Druck funktioniert in der Schwerelosigkeit; 2014 druckten Astronauten einen Ratschenschlüssel aus Kunststoff, der für Reparaturen verwendet wurde.

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Die Möglichkeit, Lebensmittel in 3D zu drucken, würde mehrere Probleme lösen: Es könnte theoretisch das schiere Volumen und die Masse der Lebensmittel reduzieren, die zum Mars transportiert werden müssen, und es würde auch eine interessantere und größere Auswahl an Lebensmitteln ermöglichen Zeug.Drücken Sie einen Knopf und lassen Sie sich direkt vor Ihren Augen einen Teller mit Pfannkuchen drucken, genau wie Star Trek.

Deshalb gewährte die NASA im Mai 2013 Systems and Materials Research Consultancy ein Stipendium für die Studie „3D-Druck von Lebensmitteln, um die Fähigkeit dieser Technologie zu bestimmen, Nährstoffstabilität zu ermöglichen und eine Vielzahl von Lebensmitteln aus lagerstabilen Zutaten bereitzustellen, bei gleichzeitiger Minimierung der Arbeitszeit und des Abfalls der Besatzung.“Dieser Lebensmittel-Synthesizer rehydriert und schichtet dann pulverförmige Zutaten – insbesondere Kohlenhydrate, Proteine ​​und die verschiedenen Nährstoffe, die gründlich dehydriert wurden.

Das naheliegendste Lebensmittel, das man mit dieser Technologie zubereiten kann, ist angesichts der Schichtung Pizza, und Anjan Contractor, der Gründer von Systems and Materials Research Consultancy, erklärte Quartz, wie das System funktionieren würde. Zuerst würde die Maschine eine Teigschicht ausstoßen und „drucken“:

die gleichzeitig mit dem Drucken von einer beheizten Platte am Boden des Druckers gebacken wird.Dann wird eine Tomatenbasis aufgetragen, „die ebenfalls in Pulverform gelagert und dann mit Wasser und Öl vermischt wird“, sagt Contractor. Schließlich wird die Pizza mit der köstlich klingenden „Eiweißschicht“belegt, die aus jeder Quelle stammen kann, einschließlich Tieren, Milch oder Pflanzen.

Leider sieht es so aus, als ob 3D-gedruckte Weltraumpizza immer noch ein weit entfernter Traum ist – obwohl man hier auf der Erde 3D-gedruckte Pizza bekommen kann, wie in dem Video gezeigt wird, das Contractor 2013 auf YouTube hochgeladen hat - und obwohl das Konzept des Druckens von Lebensmitteln im Weltraum immer noch von der NASA diskutiert wird, ist es nur theoretisch. Selbst wenn 3D-Drucker für Lebensmittel bis 2030 in Betrieb gehen, werden diese Gerichte auf absehbare Zeit eher eine Neuheit oder eine Unterbrechung der Monotonie herkömmlicher, alter Weltraumnahrung sein als alles andere.

Hier ist auch die Wissenschaft mit dem Anbau von lebenden Pflanzen im Weltraum. „Was wir für den Mars erwarten, ist, dass … er hoffentlich in der Lage sein wird, einige Pflanzen wie Salat und Kirschtomaten anzubauen und zu pflücken und zu essen, um sie ihrem abgepackten Lebensmittelsystem hinzuzufügen“, sagt Kloeris, fügt aber hinzu: „Es läuft aufrichtig eher ein psychologischer Einfluss auf das Menü als ein tatsächlicher ernährungsphysiologischer Einfluss auf das Menü, da die Mengen einfach ziemlich klein sein werden.”

Schließlich stellt sich David eine dauerhafte menschliche Siedlung auf dem Mars mit einem autarken Gewächshaus vor, wo die Bewohner Pflanzen anbauen und ihre eigenen Lebensmittel produzieren können, einen Planeten, auf dem all diese Technologien zusammenkommen können, damit Menschen nicht nur funktionieren können, sondern auch es gemütlich haben. Schließlich „reden wir nicht nur davon, auf dem Mars zu überleben, sondern auch zu gedeihen“, sagt David, „und es ist der gedeihende Teil, der wirklich schwierig sein wird“, und in der Lage zu sein, Trost in Nahrung zu finden, wie wir es hier auf der Erde tun, wird dabei eine größere Rolle spielen, als wir denken.

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