Jak nasytit astronauty během dlouhých misí na Měsíc nebo Mars, když nebudou možné pravidelné dodávky zásob ze Země? Na tuto klíčovou otázku budoucnosti vesmírného průzkumu hledá odpověď Evropská kosmická agentura (ESA) v novém pilotním projektu HOBI-WAN. Jeho cílem je vyvinout a otestovat v podmínkách mikrogravitace na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) technologii, která dokáže vytvořit výživný protein doslova ze vzduchu.
Projekt, financovaný z programu ESA Terrae Novae, spojuje špičkové evropské firmy. Hlavním dodavatelem byla vybrána německá společnost OHB System AG, která má desítky let zkušeností s vývojem vědeckých experimentů pro vesmír. Srdcem technologie je však proces vyvinutý finskou food-tech společností Solar Foods.
Jídlo, které nepotřebuje slunce ani půdu
Zajištění udržitelného a výživného jídla je jednou z největších překážek pro lety do hlubokého vesmíru. V situacích, kdy je doprava zásob příliš drahá nebo technicky neproveditelná, musí nastoupit alternativy. Projekt HOBI-WAN (Hydrogen Oxidizing Bacteria In Weightlessness As a source of Nutrition) přináší právě takové řešení.
Technologie společnosti Solar Foods je založena na plynové fermentaci. V bioreaktoru je živný roztok s bakteriální kulturou (konkrétně kmenem Xanthobacter) „krmen“ plyny: vodíkem, kyslíkem a oxidem uhličitým. V budoucnu by tyto plyny mohly být získávány recyklací přímo na palubě vesmírné lodi – vodík a kyslík z elektrolýzy vody, CO₂ z vydýchaného vzduchu posádky. Jako zdroj dusíku, který je na Zemi běžně dodáván ve formě amoniaku, poslouží ve vesmíru močovina z recyklovaného odpadu astronautů.
Výsledkem tohoto procesu je „Solein“ – proteinový prášek bohatý na živiny, který ke svému vzniku nevyžaduje zemědělskou půdu ani sluneční světlo.
Z Finska na oběžnou dráhu
Hlavním úkolem projektu je nyní přeměnit tento pozemský bioproces na kompaktní, autonomní systém, který spolehlivě funguje v podmínkách mikrogravitace. Inženýři z OHB musí vyřešit řadu výzev, například jak bezpečně vstřikovat plyny do bioreaktoru, aniž by unikla jakákoli kapalina, což je kritické zejména vzhledem k výbušnému potenciálu směsi vodíku a kyslíku.
„Tento projekt má za cíl vyvinout klíčový zdroj, který nám umožní zlepšit autonomii, odolnost a také pohodu našich astronautů,“ uvedla Angelique Van Ombergen, hlavní vědecká pracovnice ESA pro průzkum.
Samotný experiment bude umístěn ve standardní experimentální skříni na palubě ISS. Během mise budou astronauti odebírat vzorky, aby vědci mohli ověřit, zda proces funguje podle očekávání.
Inovace pro vesmír i pro Zemi
Ačkoliv je projekt primárně zaměřen na budoucnost lidstva ve vesmíru, jeho potenciální dopad sahá mnohem dál. „Zkoumáme, jak udržitelně podporovat lidský život ve vesmíru. Poznatky, které zde získáme, by mohly pomoci řešit i globální výzvy na Zemi – jako je nedostatek zdrojů a potravinová bezpečnost,“ dodal Jürgen Kempf, projektový manažer HOBI-WAN ve společnosti OHB.
V první osmiměsíční fázi projektu se nyní vývojáři zaměří na vytvoření pozemního modelu. Následovat bude výroba, testování a nakonec start letového hardwaru na ISS. Pokud se technologie osvědčí, mohla by se stát základním kamenem pro budoucí soběstačné základny na Měsíci a Marsu.
