Для продолжительных космических экспедиций к другим планетам астронавтам понадобятся продовольственные системы, способные функционировать полностью или в значительной степени автономно, без постоянных поставок с Земли. Чтобы стимулировать поиск таких решений, NASA запустило конкурс под названием «От Марса к столу» (Mars to Table Challenge). Его участникам предстоит создать детальный план обеспечения питанием, а также предложить концепции пищевых производств, основанных на разнообразных ресурсах. Соревнование продлится до сентября 2026 года, а общий размер призового фонда достигает 750 000 долларов.
Источник изображений: NASA, deepspacefood.org
По мере того как человечество готовится к долгосрочным миссиям на Луну и Марс, подход к производству пищи должен трансформироваться: от простой доставки готовых грузов к созданию полноценной инфраструктуры. Многолетние исследования на других планетах требуют развёртывания интегрированных систем питания, не зависящих от Земли и устойчивых к экстремальным условиям.
Конкурс «От Марса к столу» нацелен на создание всеобъемлющих и взаимосвязанных систем продовольственного обеспечения для длительных пилотируемых полётов. Командам предстоит в течение примерно семи месяцев, до сентября 2026 года, разработать такую систему для обитаемой базы на поверхности Марса.
Участникам конкурса необходимо предложить системы, которые минимизируют потребность в поставках с Земли, эффективно встраиваются в общие системы жизнеобеспечения и обеспечивают длительное функционирование на планете, одновременно поддерживая здоровье, высокий моральный дух и работоспособность членов экипажа.
Технологии, созданные для марсианских условий, также способны революционизировать земные системы питания. Они могут найти применение в оборонной сфере, экспедиционной деятельности, работе в экстремальных условиях, а также для повышения продовольственной устойчивости городов и изолированных сообществ. Таким образом, данный проект связывает задачи освоения космоса с решением одних из наиболее сложных проблем обеспечения человечества продовольствием.
Конкурс «От Марса к столу» ищет решения, которые:
- Предоставляют сбалансированное, надёжное и привлекательное меню, полностью покрывающее ежедневные потребности в питательных веществах, с учётом разнообразия, безопасности и вкусовых характеристик для продолжительных экспедиций.
- Функционируют как целостные, взаимосвязанные комплексы, объединяющие выращивание, переработку, приготовление, хранение и утилизацию отходов в единый процесс.
- Сокращают расходы за счёт комбинации готовых упакованных, объёмных и возобновляемых источников пищи с системами жизнеобеспечения, работающими в замкнутом или частично замкнутом цикле.
Основные задачи и условия включают ограничение доли продуктов, доставляемых с Земли, до 50% от общего рациона, а также совместимость с системами контроля среды обитания и жизнеобеспечения для эффективного восстановления ресурсов.
Призовые фонды NASA для американских команд распределяются следующим образом:
- 1 место: до $300 000
- 2 место: до $200 000
- 3 место: до $100 000
Также могут быть присуждены до трёх дополнительных наград по $50 000 за выдающиеся результаты в отдельных категориях. Международные коллективы могут принимать участие, но не претендуют на денежные призы от NASA.
Конкурсная работа должна включать:
- Краткое текстовое описание проектируемой системы с указанием её целей и ключевых достоинств. В нём раскрывается, каким образом данное решение поддерживает создание автономных от Земли источников питания, а также укрепляет продовольственную стабильность на нашей планете.
- Развёрнутый рацион питания на две недели, включающий детализацию по каждому приёму пищи, дополнительным продуктам, объёму порций, питательной ценности и происхождению компонентов. Участники могут следовать классическому режиму или предложить собственные варианты организации питания.
- Обзор интегрированной продовольственной системы, показывающий её работу в течение полного жизненного цикла. Содержит рабочие процедуры, технологии выращивания, потребности в ресурсах, меры по обеспечению безопасности и устойчивости, учёт человеческого фактора, системы наблюдения и регулирования, управление ресурсами, а также возможности для расширения системы.
- Графическое отображение системы питания, встроенной в марсианскую среду обитания, в масштабе, соответствующем её габаритам. Схема отображает пространственное расположение элементов: архитектуру системы, инфраструктуру управления ресурсами, рабочие зоны и точки взаимодействия человека с системой.
- Видеоролик длительностью до 10 минут, показывающий ход разработки. В нём должно быть пояснено, как операционная концепция и проектное решение совместно обеспечивают реализацию 14-дневного плана питания, а также продемонстрирована полная работоспособность системы от запуска до завершения цикла.
- Функциональную модель предлагаемой системы, написанную на Python и совместимую с платформой моделирования BioSim. Модель применяется для оценки эффективности системы в разных сценариях миссии и в нештатных ситуациях, таких как изменение численности экипажа, колебания в подаче электроэнергии или дефицит ресурсов.
