Når vi tænker på livsopretholdende systemer i det ydre rum, kommer vi nok til at tænke på filmen “The Martian”, hvor en astronaut med nød og næppe klarer sig ved at dyrke kartofler i Mars’ regolit. Men i en ny artikel i Acta Astronautica bemærkes det, at dyrkning af mad kun er en lille del af hele cyklussen for at opretholde astronauter i rummet. For at forstå, hvor svært det bliver, er vi nødt til at se på det større billede.
Fødevaresystemet i rummet består af fem kritiske elementer: produktion, forarbejdning efter høst, affaldshåndtering, tilberedning og det sociokulturelle aspekt (forbrug).
Hvis et af disse elementer svigter, kan hele systemet kollapse, og alle, der bruger systemet, kan bogstaveligt talt sulte ihjel som følge heraf.
Ødelæggende stråling
Fremstilling virker som en relativt enkel proces. Vi kunne selvfølgelig pakke alt, hvad vi har brug for til en femårig mission til Mars, men det ville tilføje et ton vægt, hvilket betyder, at noget af lasten kunne bruges til andre formål. Uden genbrug bliver bortskaffelse af affald også meget mere … spildt.
Organisk materiale fra menneskeligt affald er en nøglekomponent for plantevækst, så et lukket kredsløb mellem de to er en af de bedste måder at skabe et “lukket kredsløb” i fødevaresystemet.
Der er dog også andre faktorer at tage hensyn til. En af dem er miljøet. Stråling er allestedsnærværende i det ydre rum, og de fleste mennesker er klar over de negative virkninger, det har på den menneskelige fysiologi. Men det påvirker også fødevarer og bakterier. At opbevare mad i fem år og forsøge at holde den spiselig, når den konstant udsættes for stråling, er en sikker vej til katastrofe.
På nuværende tidspunkt er forskerne ikke engang sikre på, at de kan opbevare fødevarer sikkert under disse forhold i så lang tid. Selv hvis det var muligt, kunne strålingen få bakterier til at mutere, hvilket gør dem potentielt farligere og sværere at ødelægge. Det er usandsynligt, at det vil være muligt at opretholde livsstøttesystemer, hvis alle på missionen har madforgiftning.
Fysikkens love vs. madlavning
Et andet aspekt af miljøet er selve madlavningsprocessen. Selv om det har nogle psykologiske fordele (som vi vil diskutere lidt senere), fungerer fysikkens love anderledes i mikrogravitation eller lav gravitation.
I mikrogravitation eller delvis gravitation opfører væsker, varme og partikler sig mærkeligt, og det er alle afgørende dele af tilberedningsprocessen. Ikke alene skal vi bygge systemer, der er specielt tilpasset til brug i sådanne miljøer, men vi skal også træne astronauter i at lave mad under forhold, som ingen nogensinde har lavet mad under før.
De første astronauter, der sendes til Mars, vil utvivlsomt være nogle af de mest psykologisk stabile (og gennemtestede) mennesker i historien. Men selv de vil have brug for støtte under en flerårig mission til den røde planet. Mad kan hjælpe: Der er beviser for, at dyrkning af afgrøder og madlavning har en positiv effekt på det psykologiske velbefindende.
Men madlavning tager tid, som kunne være brugt på andre vigtige opgaver, f.eks. motion eller navigation. Derfor skal der foretages en afvejning mellem de psykologiske fordele ved disse systemer og de omkostninger, der er forbundet med andre vigtige opgaver.
Jeg vil ikke have flere kartofler!
Et andet stort problem for astronauter er “menutræthed”. Hvis du spiser den samme næringsrige pasta hver dag i fem år, er det sandsynligt, at du med tiden vil begynde at spise mindre af den, simpelthen fordi du keder dig. Hvis et produkt ikke har nogen “organoleptiske egenskaber” (dvs. smag, konsistens og lugt), er det sandsynligt, at astronauterne bare vil smide det ud i stedet for at spise det, og det vil ikke være til gavn for nogen.
Under alle omstændigheder er fejlernæring under en flerårig mission i det ydre rum en sikker vej til katastrofe.
Alle disse faktorer gør det til en skræmmende opgave at skabe fødevaresystemer til det ydre rum. For at sikre, at systemet vil fungere, før det testes på en rigtig mission, foreslår forfatterne deres løsninger.
Vi bør skabe en “digital tvilling” af fødevaresystemet, herunder modeller af, hvordan de forskellige teknologier interagerer, samt input og output fra selve systemet. Dette kan også være nyttigt til at modellere fejl, som kan løses ved at gøre systemet “modulært” med let udskiftelige eller ombyttelige dele, så en fejl ikke ødelægger hele fødevareproduktionssystemet.
Men for virkelig at sikre, at systemet fungerer, er vi nødt til at teste det på jorden først. Det vil selvfølgelig ikke kunne simulere kompleksiteten ved madlavning i mikrogravitation eller strålingsrisikoen i det ydre rum, men vi er i det mindste nødt til at starte et sted.
