Стейк из 3D принтера вместо тюбиков. Ученые попытаются выращивать еду для астронавтов прямо на орбите

Ученые надеются, что эксперимент, во вторник начатый на орбите Земли, поможет уже в скором будущем выращивать еду для астронавтов прямо в космосе. В том числе меню обитателей космических кораблей и станций можно будет разнообразить десертами, картофельным пюре и даже настоящим стейком.

Это немного адаптированный перевод репортажа, опубликованного на сайте BBC News. Оригинал на английском языке можно прочитать здесь.

Проект Европейского космического агентства (ЕКА) должен оценить, насколько жизнеспособными окажутся космические фермы-лаборатории и смогут ли они нормально работать на орбите и на других планетах — в условиях микрогравитации и жесткого космического излучения.

Таким образом ЕКА надеется снизить расходы на питание астронавтов.

По словам организаторов, в случае успеха нынешних испытаний уже через два года на борту Международной космической станции может появиться небольшая экспериментальная фабрика продовольствия.

Если у будущих колонизаторов космоса не будет возможности выращивать себе еду прямо во время путешествия, грандиозные планы человечества по освоению других планет так и останутся планами, уверен Акил Шамсул — основатель и генеральный директор Frontier Space. Именно эта компания организует эксперимент совместно с группой ученых Имперского колледжа в Лондоне.

«Наша мечта — строительство фабрик на орбите и на Луне, — заявил он в интервью Би-би-си. — А если мы хотим создать инфраструктуру, которая позволит людям жить и работать в космосе, то организовать подобное производство за пределами нашей планеты просто необходимо».

Под выращиванием продуктов питания в лабораторных условиях подразумевается производство в колбах и пробирках белков, жиров и углеводов, которые затем будут смешивать в нужных пропорциях и обрабатывать таким образом, чтобы ни по вкусу, ни по внешнему виду полученный результат не слишком отличался от привычных блюд.

В США и Сингапуре магазины уже предлагают выращенную очень похожим образом курятину, а в Великобритании и Израиле дожидается официального одобрения властей произведенный в лабораторных условиях стейк.

На Земле эта технология, как утверждается, является более экологически чистой, нежели традиционные методы сельхозпроизводства — за счет снижения потребности в земле и сокращения выбросов парниковых газов. Однако в космосе основная движущая сила ее развития — желание снизить расходы.

Доставка еды обитателям МКС на орбиту — дело крайне затратное. Согласно расчетам исследователей, питание каждого астронавта ежедневно обходится космическим агентствам примерно в 25 тыс. долларов.

Уже в ближайшие пару десятилетий НАСА, а также другие космические агентства и частные компании, планируют построить постоянно обитаемые космические станции на орбите и прочно обосноваться на Луне — а в будущем, возможно, и на Марсе.

А значит, объясняет Акил Шамсул, со временем провизией придется снабжать десятки, а затем и сотни астронавтов, живущих и работающих в космосе. Доставка такого количества еды с Земли на орбиту будет непомерно дорогой.

Куда больший смысл, по его словам, имеет выращивание еды прямо в космосе.

«Начать можно с простого картофельного пюре с повышенным содержанием белка, — уверяет Шамсул, — а потом уже переходить к более сложным продуктам».

«В более отдаленной перспективе выращенными в лаборатории ингредиентами можно будет заправлять 3D-принтер, — продолжает он, — и прямо на космической станции распечатывать что угодно. Например, стейк!»

Поклонникам киноэпопеи «Звёздный путь» это может напомнить репликаторы — приборы, способные производить еду и напитки из чистой энергии. Только теперь это уже не научная фантастика, а реальность, говорит Шамсул.

В Имперском колледже Лондона он продемонстрировал мне аппарат под названием биореактор. Внешне он был похож на обычную пробирку, внутри которой пузырилась кирпичного цвета смесь.

Ученым этот процесс известен как прецизионная (то есть высокоточная) ферментация, она немного сродни брожению сусла при изготовлении пива. Слово «прецизионная» — это еще один способ обозначить использование технологий генной инженерии.

По словам сотрудника центра Родриго Ледесмы-Амаро, в данном случае к дрожжам был добавлен ген, обеспечивающий выработку дополнительных витаминов, но таким же точно образом можно создавать и любые другие ингредиенты.

«Мы можем производить всё, что только нужно для приготовления пищи, — с гордостью говорит доктор Ледесма-Амаро. — Белки, жиры, углеводы, волокна — и смешивать их в разных комбинациях, на выходе получая различные блюда».

Ракета SpaceX Falcon 9 доставила в космос упрощенную и значительно меньшую по размерам версию биоректора.

То, что продукты питания можно успешно выращивать из клеток на Земле, многократно доказано. Но можно ли повторить тот же процесс в условиях невесомости и повышенной космической радиации?

Ученые, работающие под руководством Ледесмы-Амаро и Шамсула, отправили на орбиту небольшое количество дрожжевого коктейля в небольшом спутнике-кубе.

Если все пойдет по плану, на орбите спутник проведет около трех часов, а затем вернется на Землю, упав в океан у побережья Португалии. Спасательное судно аккуратно извлечет его из воды и доставит для изучения в лабораторию в Лондоне.

Полученные по итогам опыта данные станут основой для создания более крупного и совершенного биореактора, который, по словам Ледесмы-Амаро, ученые планируют отправить в космос в следующем году.

Проблема, однако, в том, что высушенная до порошкового состояния кирпичного цвета слизь выглядит очень неаппетитно — даже менее аппетитно, чем сублимированная еда, которой астронавтам приходится обходиться в настоящее время.

Именно здесь на помощь приходит мастер-шеф-повар Имперского колледжа Якуб Радзиковски, которому поручено превратить химикаты в деликатес.

Готовить из выращенных в лаборатории ингредиентов блюда для людей он пока не может: регулирующие органы еще не выдали соответствующего разрешения. Но получить такое разрешение у него есть все шансы.

До этого момента вместо выращенных в лаборатории ингредиентов для разработки своих рецептов Якуб использует крахмал и белки естественного происхождения (полученные из грибов).

Но когда все необходимые разрешения будут получены, он сможет готовить из них самые разные блюда.

«Мы хотим создать еду, которая была бы привычной на вкус для каждого астронавта, откуда бы он ни был родом, — говорит Радзиковски. — В космосе можно будет воспроизвести блюда французской, китайской, индийской кухни — и вообще любой кухни мира».

Сегодня Якуб пробует новый рецепт острых пельменей, которые нужно макать в соус. Он предлагает мне попробовать их на вкус, но главный дегустатор — человек куда более квалифицированный. Это первый астронавт из Великобритании Хелен Шарман, которая к тому же имеет докторскую степень по химии.

Мы пробуем пельмени вместе.

Мое мнение: «Они просто великолепны!»

Экспертное мнение Хелен Шарман совпадает с моим: «Это настоящий ароматный взрыв! Правда вкусно и очень аппетитно». «Я бы с удовольствием попробовала что-нибудь подобное. Когда я жила на орбите, у меня были очень долгоиграющие продукты: консервы, сухие пайки, тюбики какие-то… Все это было вполне съедобно, но не вкусно».

По словам Хелен, выращенная в лаборатории еда может не только прийтись по душе самим астронавтам, но и позволит снизить затраты на питание на орбите.

Исследования на МКС показали, что во время длительных космических полетов у астронавтов изменяется биохимия организма: сбивается гормональный баланс, падает уровень железа в крови, а из костей вымывается кальций. Чтобы компенсировать эти изменения, все астронавты пьют пищевые добавки, но состав выращенной в лаборатории пищи можно будет корректировать изначально, добавляя в нее дополнительные ингредиенты.

«Астронавты обычно теряют в весе, потому что едят не так много. Ведь продукты очень однообразные и быстро приедаются», — напоминает Хелен.

«Поэтому что-то, что было приготовлено с нуля, может вызвать у астронавтов живой интерес — если они будут чувствовать, что едят действительно полезную пищу».