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NASA lança uma fazenda de vegetais no espaço

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Sob raios de luz ultravioleta, essas plantas de alface crescerão e (com sorte) serão comestíveis para os cientistas à medida que as plantações percorrem a Terra.

Primeiro enviamos um homem à lua, depois enviamos um robô rover a Marte, então obviamente o próximo passo é cultivar uma mini-fazenda no espaço sideral. A NASA vai colaborar com a empresa privada de ônibus espacial SpaceX para lançar uma cápsula com uma câmara de crescimento de plantas chamada “Veggie”, onde os astronautas vão plantar e cultivar alface vermelha.

"A Veggie fornecerá um novo recurso para os astronautas e pesquisadores dos EUA à medida que começamos a desenvolver as capacidades de cultivo de produtos frescos e outras plantas grandes na estação espacial", disse Gioia Massa, cientista de carga útil da NASA para Veggie, em um comunicado à imprensa. "Determinar a segurança alimentar é um dos nossos principais objetivos para este teste de validação."

Com esse experimento, os cientistas estão tentando ver como as plantas crescem em órbita, já que ninguém sabe como será a aparência ou o sabor da alface cultivada em órbita. Sementes de flor de cerejeira que foram trazidos de um satélite orbitando a Terra foram plantados e cresceram seis anos mais rápido do que o normal, e produziram menos pétalas do que a árvore-mãe.

Joanna Fantozzi é editora associada do The Daily Meal. Siga ela no twitter @JoannaFantozzi


Plant Food for Space Cultiva Culturas na Terra

O objetivo é uma salada fresca e saborosa em Marte. Enquanto outros programas da NASA estão trabalhando para chegar ao Planeta Vermelho, a equipe Veggie da Agência está descobrindo como cultivar ingredientes para salada no espaço, vegetal por vegetal, com o objetivo provisório de uma salada na Estação Espacial Internacional (ISS).

“No momento, os astronautas só estão obtendo produtos frescos quando um novo suprimento chega”, disse Gioia Massa, líder da equipe da NASA para o projeto Veggie no Kennedy Space Center. Veggie - o programa da NASA nomeado para unidades de cultivo modulares projetadas pela Orbital Technologies Corporation - foi projetado "para ser uma espécie de jardim de astronautas - e uma oportunidade para fazermos pesquisas no espaço".

Para cultivar alface romana na ISS, os cientistas da NASA se uniram à Florikan (Spinoff 2017) de Sarasota, Flórida, uma empresa que já trabalhava com a Agência para desenvolver sistemas de fertilizantes revestidos com polímero e de liberação controlada.

“Trabalhamos em estreita colaboração para desenvolver uma tecnologia que funcionasse para seu sistema de cultivo hidropônico no espaço”, disse o fundador da Florikan, Ed Rosenthal. Eles não podiam usar o fertilizante líquido injetável que normalmente é usado em sistemas hidropônicos porque a água flutua na microgravidade, e esses sistemas normalmente requerem inúmeras aplicações, o que não é prático para astronautas ou eficiente em geral. “Tínhamos que ser capazes de fornecer nutrientes de aplicação única sem misturá-los na água”, diz Rosenthal.

A equipe desenvolveu uma maneira de incorporar fertilizante de liberação controlada Florikan na cerâmica cozida que mantém as raízes das plantas vegetarianas da NASA em vez do solo normal. O fertilizante se liberou ao longo da vida das plantas para que os astronautas não precisassem mexer nele. Em agosto de 2015, os astronautas comiam alface romana cultivada na estação espacial - um passo significativo. Mas uma salada de verdade precisa de mais do que apenas alface.

Vegetais floridos como tomate e pimentão são as verdadeiras chaves para excelentes saladas. Embora a NASA esteja testando um repolho chinês nesse ínterim, o próximo plano é cultivar tomates-anões.

O fertilizante que Rosenthal adaptou para o cultivo de alface da NASA foi sua fórmula Nutricote 18-6-8, nomeada por sua proporção de nitrogênio, fosfato e potássio. Florikan vende Nutricote há décadas, e Rosenthal o vem ajustando o tempo todo. Mas quando Massa o contatou sobre o cultivo de tomates e pimentas, Rosenthal ficou preocupado. “A proporção 18-6-8 não é a formulação certa para plantas com flores”, disse ele.

Na Terra, os agricultores podem simplesmente cultivar tomates e pimentas com a fórmula 18-6-8 e adicionar potássio extra manualmente. “Mas isso não é prático no espaço”, diz Rosenthal. Embora as evidências sugiram que a jardinagem pode aliviar o estresse até mesmo no espaço, e os astronautas disseram que gostam, o apoio vegetariano da NASA na Terra ainda visa tornar o processo o mais tranquilo possível.

“Você não poderia esperar que os astronautas colocassem um pouco mais de potássio na sílica, conforme necessário”, diz Rosenthal, referindo-se à cerâmica de sílica que mantém as plantas no lugar. “Essas pessoas têm coisas muito mais importantes a fazer do que misturar fertilizantes.”

Rosenthal e sua equipe da Florikan criaram uma nova fórmula, projetada especificamente para plantas com flores cultivadas hidroponicamente. O produto era semelhante ao fertilizante que cultivava com sucesso alface romana na ISS, por isso foi principalmente testado no espaço.

“Na NASA, você pode mudar talvez uma coisa, ter uma variável”, diz Rosenthal, descrevendo os requisitos rigorosos para experimentos espaciais. “Então usamos o mesmo revestimento de polímero, as mesmas características de liberação, os mesmos nutrientes. Agora tudo o que tínhamos que fazer era reduzir o nitrogênio e aumentar o potássio ”.

O resultado foi uma formulação NPK 14-4-14 - 14 partes de nitrogênio, 4 partes de fosfato e 14 partes de potássio. A NASA começou a usar essa fórmula com sucesso em experimentos preparatórios baseados na Terra e planeja que os astronautas a experimentem na estação espacial com sementes de tomate em 2018.

Transferência de tecnologia

Rosenthal tem inovado em fertilizantes há anos. Em 2004, ele introduziu o que chamou de processo de liberação de nutrientes em estágios que recebeu muitos elogios, inclusive da National Society of Professional Engineers. Esse reconhecimento proporcionou a ele 40 horas de consulta gratuita com a NASA por meio do Programa de Extensão de Tecnologia da Aliança Espacial.

Foi sob a orientação de pesquisadores de Kennedy que Rosenthal começou a desenvolver fertilizantes com o revestimento de polímero robusto "grau da NASA" que ele ainda usa hoje. “Se eles estão pulverizando um polímero em um traje de astronauta, ele tem que resistir a altas temperaturas e temperaturas incrivelmente baixas”, diz Rosenthal. “Isso não é diferente do que enfrentamos na agricultura.”

Uma versão inicial deste fertilizante não resistia à chuva forte, o que não era uma consideração para o espaço. Para os fazendeiros terrestres, Rosenthal criou um subpêlo de cera de poliuretano que resolveu o problema com sucesso. Ele obteve três patentes daquele fertilizante - uma para o processo inicial de liberação de nutrientes, outra para o revestimento de polímero a que os pesquisadores da NASA o levaram, e uma terceira para o revestimento de cera que resolveu o problema da chuva.

Em dezembro de 2016, ele obteve outra patente para a nova fórmula 14-4-14 que ele originalmente projetou para os vegetais em flor da NASA. A fórmula, que já estava sendo usada em experimentos da Agência e hidroponia comercial na Terra, é o primeiro fertilizante de liberação controlada a funcionar com sucesso na agricultura hidropônica vertical, substituindo a alimentação líquida e a necessidade de múltiplas aplicações.

“Os agricultores estão descobrindo que realmente tudo o que floresce tem uma oportunidade com essa fórmula”, diz Rosenthal. “Temos mais de US $ 1 milhão em vendas e crescendo.”

Entre os primeiros adaptadores comerciais da fórmula 14-4-14 estava a Sweetgrass Farm de Sarasota, Flórida, uma operação totalmente hidropônica que em 2016 iniciou o processo de conversão para uso exclusivo do sistema de fertilizantes de Rosenthal. “As plantas cultivadas com fertilizante de liberação controlada Florikan, que foi aplicado apenas uma vez no início do ciclo de crescimento, eram saudáveis, vibrantes, produtivas e de qualidade excepcional”, disse o proprietário da Sweetgrass, James Demler, em um comunicado submetido à Patente dos Estados Unidos e Trade Office apoiando o pedido de Rosenthal para a fórmula 14-4-14.

Demler também observou que seu sistema agora consiste apenas no fertilizante 14-4-14 de liberação controlada, além de água, mudas e cascas fibrosas de cocos, que ele usa em vez de solo ou a cerâmica cozida que a NASA exige para conter o raízes de plantas.

Rosenthal trabalhou com Demler para testar os rendimentos de semente para muda usando uma versão de tamanho nano da fórmula 14-4-14, que envolve grânulos muito menores. “Obtivemos um rendimento quase perfeito em quase todas as sementes, incluindo todas as variedades da NASA”, diz Rosenthal. "Isso é inédito."

A NASA também começou a testar a nano-fórmula, o que torna possível alcançar uma distribuição de fertilizante quase perfeitamente uniforme.

Essas aplicações de precisão também trazem benefícios ambientais. Os agricultores não precisam comprar tantos fertilizantes quando usam a fórmula de Rosenthal porque menos dele se perde no escoamento que contamina rios, córregos e bacias hidrográficas inteiras. Florikan foi reconhecido pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) por seu sucesso na redução do excesso de nutrientes fertilizantes, ganhando duas vezes o prêmio Gulf Guardian da EPA por reduzir a contaminação do Golfo do México.

Em fevereiro de 2017, Florikan e Rosenthal foram incluídos no Space Technology Hall of Fame, um programa executado pela Space Foundation para aumentar a consciência pública sobre as inovações decorrentes da exploração espacial.

“Esta tecnologia que desenvolvemos para a NASA Veggie é a melhor maneira de cultivar todos os tipos de plantas com flores na Terra, de morangos a tomates, pimentões e muito mais”, diz Rosenthal.

E a NASA também está alguns passos mais perto de sua salada em Marte.

Estes tomates Red Robin, mostrados crescendo em hidroponia vertical na Sweetgrass Farms, se beneficiaram de uma fórmula de fertilizante especial desenvolvida por Florikan para uso no espaço.


O jardim da estação espacial ilumina a horticultura terrestre

Astronautas têm feito jardinagem na Estação Espacial Internacional há anos para aprender como as plantas crescem na microgravidade, com a ideia de que as plantações espaciais um dia ajudarão a sustentar os humanos em missões de longa duração, como a Lua ou Marte.

Como na Terra, as plantas no espaço requerem nutrientes, água, ar e luz. Em vez de repousar em um canteiro de solo, as plantas da estação espacial crescem em um recipiente semelhante a um travesseiro, que contém um meio de cultivo de cerâmica com fertilizante de liberação controlada que fornece nutrientes ao longo do tempo. O sistema de travesseiro é projetado para ser um aparelho passivo de irrigação, mas os astronautas também podem injetar água diretamente conforme necessário.

Um sistema de iluminação LED permite que a equipe faça plantações independentemente da luz solar.

Diferentes combinações de cores claras, ou “receitas leves”, podem ter efeitos dramáticos no tamanho, forma, textura e aparência da planta. Isso também acontece na Terra: o ângulo do sol no céu muda a cor da luz e a intensidade de seus raios no solo, fornecendo uma dica para que as plantas respondam à luz ambiente e ajustem seu crescimento à qualidade de luz disponível. Como resultado, as plantas podem desenvolver ritmos biológicos para detectar a hora do dia e a época do ano.

Matthew Mickens, um pesquisador de pós-doutorado da NASA no Centro Espacial Kennedy, investiga como diferentes receitas leves afetam o rendimento da colheita, bem como o conteúdo de nutrientes e o sabor das plantas.

“Há uma receita leve que maximizará o rendimento de uma safra, em termos de biomassa comestível total”, diz ele, “e também há uma receita leve que podemos usar para manter as plantas curtas - um processo conhecido como anão. Eu observei que quando as plantas permanecem pequenas ao longo de seu ciclo de crescimento, a taxa de absorção de nutrientes ainda é a mesma, então elas estão, na verdade, concentrando níveis mais elevados de nutrientes nos tecidos da folha ao permanecerem pequenas. O truque é encontrar a receita que equilibra a produção e os nutrientes. ”

Os membros da tripulação da estação espacial atualmente usam três câmaras de crescimento para jardinagem: duas câmaras de produção de vegetais simples, mais comumente referidas como unidades Veggie, e um sistema de crescimento de planta mais recente chamado Advanced Plant Habitat (APH), que se juntou às unidades Veggie da estação espacial em o outono de 2017 e foi iniciado em janeiro de 2018.

Como as câmaras de crescimento anteriores, o APH protege as sementes em um meio de cultivo. No entanto, ao contrário das unidades Veggie, o APH permite que os usuários exerçam controle total do ambiente da planta. Mais ou menos do tamanho de um minifridge, é maior do que as unidades Veggie. É mais automatizado também, com muitas funções conduzidas por um computador a bordo - minimizando a quantidade de tempo que os astronautas têm para fazer jardinagem.

Ele também possui um sistema de LED aprimorado com design personalizado que oferece uma maior variedade de cores e intensidades de luz. Os habitats Veggie são equipados com LEDs vermelhos, verdes e azuis, enquanto o APH adiciona branco e vermelho distante, uma cor clara entre o vermelho e o infravermelho quase invisível ao olho humano, mas detectada e usada pelas plantas.

O APH já foi usado na estação espacial para cultivar trigo anão e uma planta com flor relacionada ao repolho e à mostarda, usando receitas leves e outras técnicas que os cientistas da NASA projetaram e testaram exaustivamente na Terra.

Transferência de tecnologia

Controlar a luz para o crescimento da safra também é um foco da horticultura terrestre, onde há um interesse crescente na agricultura vertical - técnicas que permitem que alimentos e outras safras sejam cultivadas dentro de casa, em lugares como arranha-céus, armazéns antigos ou mesmo contêineres de transporte. A ideia é estabelecer opções de alimentos frescos e locais durante todo o ano em áreas urbanas e outras áreas que não têm fácil acesso a terras agrícolas.

OSRAM, uma empresa de iluminação alemã de alta tecnologia com sede nos Estados Unidos em Wilmington, Massachusetts, tem trabalhado em uma solução de iluminação de horticultura para melhorar a pesquisa neste campo por meio de um projeto liderado por Steve Graves, gerente de programa estratégico para agricultura urbana e digital na empresa grupo de inovação.

A solução OSRAM, Phytofy RL, é uma luminária em forma de bandeja com uma rede de luzes LED, controle de temperatura e um painel controlado por software para ajustar as configurações. OSRAM trabalhou com acadêmicos e outros para projetá-lo de acordo com as necessidades dos pesquisadores.

Ciente dos projetos de plantas da NASA e da tecnologia da OSRAM, o especialista em agricultura vertical Chris Higgins, fundador da Hort Americas (uma empresa que trabalha com produtores de estufas comerciais), apresentou os pesquisadores Kennedy aos desenvolvedores da OSRAM em 2017.

“Acontece que nosso acessório é muito compatível com o que o Kennedy Space Center está fazendo para desenvolver receitas leves ou protocolos que podem ser úteis para o Advanced Plant Habitat”, diz Graves.

Mais tarde, em 2017, Mickens e outros pesquisadores da Kennedy começaram a usar um protótipo Phytofy fornecido pela OSRAM para conduzir estudos baseados em terra e pesquisas preliminares para experimentos de APH no espaço. Mickens e a equipe da OSRAM instalaram o Phytofy em uma câmara de crescimento de alcance e, eventualmente, planejam usar o acessório de iluminação também nas câmaras de crescimento de Kennedy.

Mickens diz que o dispositivo da OSRAM oferece opções de comprimento de onda de luz, que determina a cor da luz, que são semelhantes ao APH. “O Phytofy nos deu a capacidade de simular o ambiente de iluminação Advanced Plant Habitat sem a necessidade de comprar uma segunda unidade APH.”

Mickens e Graves permaneceram em comunicação estreita durante o que foi essencialmente um teste beta do Phytofy, com Mickens oferecendo feedback e descrevendo sua pesquisa. A troca com a NASA ajudou a equipe da OSRAM a se sentir confiante o suficiente para vender o Phytofy comercialmente, com um lançamento de produto esperado no final de 2018 ou início de 2019.

“É uma validação”, diz Graves, “mas também recebemos feedback útil de Matt em relação à pesquisa que ele está fazendo. O resultado são novas receitas leves para a NASA, e temos esperança de que seu sucesso se infiltre em ambientes controlados na Terra, o que ajudará em nossa missão de superar a insegurança alimentar em todo o mundo. ”

OSRAM está inicialmente comercializando uma solução Phytofy apresentando um sistema de iluminação configurável com controles em tempo real, bem como recursos de programação, para plantar cientistas na academia e em departamentos de pesquisa e desenvolvimento de produtores comerciais. Graves espera que as versões futuras adicionem opções adicionais de automação e sensor para ajudar a reduzir a grande quantidade de observação humana que a ciência das plantas agora requer. Todas as configurações podem ser controladas por meio de uma interface gráfica do usuário.

A OSRAM projetou os espectros de luz atuais do Phytofy - comprimento de onda (cor) e intensidade da luz - especificamente para pesquisar receitas de luz de plantas, incluindo os vermelhos distantes que imitam a luz do sol do fim do dia, luz ultravioleta breve e luz de interrupção noturna que também podem afetar como plantas crescem.

Embora as empresas farmacêuticas e os produtores de flores tenham demonstrado interesse neste tipo de pesquisa, muito do interesse inicial está nas culturas alimentares. Receitas leves dão aos produtores - no espaço e na Terra - a capacidade de afetar as plantas de maneiras que antes não eram possíveis.

“O uso de LEDs fornece controle completo sobre os comprimentos de onda - ou cores - da luz que usamos para cultivar as plantas”, diz Mickens. “Isso nos permite alterar estrategicamente a fisiologia da planta de todas as maneiras.”

Este tipo de pesquisa de plantas, com a ajuda de dispositivos como Phytofy, está estabelecendo a base científica para alimentar humanos na Lua ou em Marte - ou mesmo de volta à Terra, onde os agricultores verticais esperam resolver alguns dos desafios de abastecimento de alimentos que enfrentaremos nas próximas décadas.

Graves diz que os pesquisadores da Agência Espacial estão sempre na vanguarda da horticultura e que seu trabalho informa o da OSRAM. “Eles atuam como pioneiros nas ferramentas que estamos desenvolvendo”, diz ele, “e também fornecem informações para nosso roteiro de produtos. Espero que seja apenas o começo. ”

A capacidade de iluminação do sistema Phytofy e a gama de escolha permitem que os pesquisadores da NASA na Terra simulem as capacidades de iluminação do Advanced Plant Habitat, uma câmara de crescimento que os astronautas começaram a usar na ISS no início de 2018.

Steve Graves da OSRAM (à direita) e Matthew Mickens da NASA instalam um protótipo do sistema de iluminação LED da empresa Phytofy em uma câmara de crescimento de alcance no Centro Espacial Kennedy. A NASA está pesquisando os efeitos que a cor, a duração e a intensidade da luz têm nas plantas na ISS. Controlar a luz para afetar as plantações também é um foco da horticultura que permanece na Terra, onde há um interesse crescente em cultivar plantações dentro de casa, em lugares como arranha-céus, armazéns antigos ou mesmo contêineres de transporte.


Além de Tang: comida no espaço

A astronauta Peggy Whitson (à esquerda) e o cosmonauta Valery Korzun fizeram uma refeição a bordo do módulo de serviço Zvezda da Estação Espacial Internacional em 2002.

The Famous Space Drink

Vickie Kloeris é gerente do Laboratório de Sistemas Alimentares Espaciais da NASA, que desenvolve, testa e embala refeições para astronautas a bordo do ônibus espacial e da Estação Espacial Internacional. NASA ocultar legenda

Vickie Kloeris é gerente do Laboratório de Sistemas Alimentares Espaciais da NASA, que desenvolve, testa e embala refeições para astronautas a bordo do ônibus espacial e da Estação Espacial Internacional.

Receitas da NASA

NOTA: As receitas são baseadas nas "formulações" para missões reais de voo espacial e incluem medições estimadas.

Uma bandeja de comida usada no programa da estação espacial Skylab dos anos 1970. Pacotes fora da bandeja (do canto inferior esquerdo): bebida de uva, carne assada na panela, frango com arroz, sanduíches de carne e cubos de biscoito de açúcar. Dentro da bandeja (atrás, à esquerda): suco de laranja, morangos, aspargos, costela, rolinho de jantar e pudim de caramelo no centro. NASA ocultar legenda

Uma bandeja de comida usada no programa da estação espacial Skylab dos anos 1970. Pacotes fora da bandeja (do canto inferior esquerdo): bebida de uva, carne assada na panela, frango e arroz, sanduíches de carne e cubos de biscoito de açúcar. Dentro da bandeja (atrás, à esquerda): suco de laranja, morangos, aspargos, costela, rolinho de jantar e pudim de caramelo no centro.

Da linha direta de cozinhas escondidas

Tiffany Travis da NASA convida The Kitchen Sisters para o laboratório de alimentação espacial da agência.

Além de Tang: comida no espaço

Space Food Sticks, a versão comercial da Pillsbury de lanches energéticos usados ​​no programa espacial, provou ser popular durante a era Apollo. Coleção de Dan Goodsell ocultar legenda

Mais uma cozinha escondida: a proprietária da Frenchie's Italian Cuisine, Frankie Camera, tem fornecido as festas de "splashdown" após a missão para o retorno de astronautas desde a missão de Alan Shepard em 1961. As irmãs da cozinha ocultar legenda

Mais uma cozinha escondida: a proprietária da Frenchie's Italian Cuisine, Frankie Camera, tem fornecido as festas de "splashdown" após a missão para o retorno de astronautas desde a missão de Alan Shepard em 1961.

Música nesta história

'Alone In Kyoto' - por AIR

'Viragzik a Cseresznyfa' - por Csokolom

Créditos da história

Produzido por The Kitchen Sisters. Misturado por Jim McKee, com ajuda de produção de Laura Folger, Nathan Dalton e Eloise Melzer.

O Johnson Space Center da NASA convidou The Kitchen Sisters para visitar sua "cozinha escondida". Na véspera do lançamento programado do ônibus espacial Atlantis pela NASA, The Kitchen Sisters apresenta uma breve história da comida espacial.

Aceitamos o convite de Travis e partimos para Houston. Ao longo do caminho, seguimos as trilhas de algumas das muitas ligações da Hidden Kitchens Texas que recebemos ao longo do ano. Chamadas sobre churrascos em barris de petróleo, cozinhas de cowboy, ostras na Baía de Galveston, a senhora tamale em Fuel City em Dallas, um restaurante fechado em uma garagem em Fort Worth, uma cozinha para lavagem de carros em El Paso, cozinhas de garagem de residentes vietnamitas em Houston, e as cozinhas de alimentos espaciais da NASA.

Tubos. Cubos. Space Sticks. Espiga.

O primeiro astronauta americano a comer no espaço jantou cubos do tamanho de uma mordida, alimentos liofilizados e semilíquidos espremidos de um tubo de alumínio parecido com pasta de dente. Anos depois, o astronauta John Glenn solicitou Tang para seu retorno ao espaço, mas agora os astronautas podem escolher em uma lista cada vez maior de refeições que os cientistas de alimentos da NASA continuam preparando.

Se você quiser experimentar comida espacial - hidratada e pronta para comer - ou se preferir "coletar" ou comer algumas "sobras" - uma das raras últimas bolsas Apollo com colher de ambrósia de pêssego ou carne bovina assado de panela que vem com um certificado que garante sua autenticidade - está disponível online.

E então há Space Sticks. A Pillsbury usou seu papel de fornecedora de alimentos na Apollo 11 como plataforma de lançamento para um spin-off chamado Space Food Sticks, que foi adicionado ao menu para os astronautas do Skylab. Três sabores diferentes, três palitos por dia. Os palitos longos e chewy poderiam deslizar em uma porta hermética localizada no capacete de um astronauta.

Agricultura no Espaço

Michele Perchonok, uma importante oficial do Sistema Alimentar Avançado do Centro Espacial Johnson da NASA, descreve o que seria necessário para manter os astronautas alimentados na longa missão ao planeta vermelho:

"Uma missão a Marte deve durar pelo menos 24 meses, seis para ir, seis para retornar e 12 meses no planeta. À medida que avançamos para missões de duração mais longa, faz sentido nos tornarmos um pouco mais autossuficientes com nossa comida. A melhor maneira de fazer isso é cultivar safras e transformá-las em alimentos.

"No posto avançado da lua, assim como em Marte, é muito provável que cresçamos vegetais e frutas, e então teremos uma galera de verdade porque você tem 1/6 de gravidade para a lua ou 3/8 de gravidade para Marte, para que você possa preparar alimentos e não comer fora dos pacotes o tempo todo.

"Também começaremos a pensar em trazer itens a granel, como grãos de trigo ou soja e, em seguida, processá-los em ingredientes comestíveis, como com os grãos de trigo, faríamos farinha de trigo e, então, poderíamos fazer macarrão ou cereal ou pães. A comida em si provavelmente não mudará muito. À medida que as missões crescem, a atenção do laboratório de alimentos será direcionada para uma vida útil mais longa e ingredientes de crescimento ", diz Perchonok.

A NASA continua a colaborar com cientistas, estudantes, inventores e inovadores em todo o mundo enquanto trabalha em direção ao seu objetivo de um vôo tripulado a Marte.

O Prof. Joseph Marcy, da Virginia Tech, uma das muitas pessoas que trabalham no design de embalagens para alimentos espaciais, falou sobre o desafio de planejar como alimentar astronautas em uma missão a Marte no simpósio anual Taste3 em Napa, Califórnia.

Para ouvir sobre "rebocar trailers de jardins da biosfera para Marte", assista à apresentação de Marcy online.

Reconhecimentos

Nossos agradecimentos ao Centro Espacial Johnson da NASA, Tiffany Travis, Astronauta Bill McArthur, Cosmonauta Valery Tokarev, Dra. Vickie Kloeris, Dra. Michelle Perchonok, o Fã Clube da ISS (Estação Espacial Internacional), Tim Ferris e Maeve McGoran.


Astronautas podem estar cozinhando no espaço na missão de 2030 a Marte

Por meio de um labirinto de corredores no interior de um edifício da década de 1950 que abrigou pesquisas que remontam às origens das viagens espaciais dos Estados Unidos, um grupo de cientistas em jalecos brancos está mexendo, misturando, medindo, escovando e, o mais importante, saboreando o final resultado de seu cozimento.

Sua missão: construir um menu para uma viagem planejada a Marte na década de 2030.

O cardápio deve sustentar um grupo de seis a oito astronautas, mantê-los saudáveis ​​e felizes e também oferecer uma ampla variedade de alimentos. Não é um feito simples, considerando que provavelmente levará seis meses para chegar ao planeta vermelho, os astronautas terão que ficar lá 18 meses e depois outros seis meses para retornar à Terra.

Imagine ter que fazer compras para o suprimento de três anos de uma família & # x27s de mantimentos de uma só vez e ter refeições suficientes planejadas com antecedência para esse período de tempo.

& quotMars é diferente apenas porque está & # x27 muito distante & quot, disse Maya Cooper, pesquisadora sênior da Lockheed Martin que está liderando os esforços para construir o menu. & quotNão & # x27não temos a opção de enviar um veículo a cada seis meses e enviar mais alimentos como fazemos para a Estação Espacial Internacional. & quot

A falta de gravidade torna a comida insípida

Os astronautas que viajam para a estação espacial têm uma grande variedade de alimentos à sua disposição, cerca de 100 opções diferentes, na verdade. Mas é tudo pré-preparado e liofilizado com um prazo de validade de pelo menos dois anos. E enquanto os astronautas criam um painel que prova a comida e dá um OK final na Terra antes de explodir, a falta de gravidade significa que o cheiro - e o sabor - estão prejudicados. Então, a comida é sem graça.

Em Marte, porém, há um pouco de gravidade, permitindo à NASA considerar mudanças significativas no menu espacial atual. É aí que entra a equipe de Cooper & # x27s. Viajar para Marte abre a possibilidade de os astronautas fazerem coisas como picar vegetais e cozinhar um pouco por conta própria. Embora os níveis de pressão sejam diferentes dos da Terra, os cientistas acreditam que será possível ferver água com uma panela de pressão também.

Uma opção que Cooper e sua equipe estão considerando é fazer com que os astronautas cuidem de uma & quot estufa marciana. & Quot. Eles teriam uma variedade de frutas e vegetais - de cenouras a pimentões - em uma solução hidropônica, o que significa que seriam plantados em água enriquecida com minerais em vez de solo. Os astronautas cuidariam de seu jardim e então usariam esses ingredientes, combinados com outros, como nozes e especiarias trazidas da Terra, para preparar suas refeições.

"Esse menu é favorável porque permite que os astronautas tenham plantas vivas que estão crescendo", disse Cooper. & quotVocê tem uma distribuição ideal de nutrientes com frutas e vegetais frescos, e isso realmente permite que eles tenham liberdade de escolha quando eles estão realmente cozinhando os menus porque a comida ainda não está pré-preparada em uma receita específica. & quot.

A principal prioridade é garantir que os astronautas recebam a quantidade adequada de nutrientes, calorias e minerais para manter sua saúde física e desempenho durante a vida da missão, disse Cooper.

Comida caseira

O menu também deve garantir a saúde psicológica dos astronautas, explicou Cooper, observando que estudos mostraram que comer certos alimentos - como bolo de carne e purê de batata ou peru no Dia de Ação de Graças - melhora o humor das pessoas e lhes dá satisfação. Esse "link para casa" será a chave para os astronautas na missão a Marte, e atualmente existem dois estudos acadêmicos investigando mais a fundo a conexão entre humor e comida.

A falta de certas vitaminas ou minerais também pode prejudicar o cérebro, disse ela.

A equipe de três pessoas da Cooper & # x27 já apresentou cerca de 100 receitas, todas vegetarianas porque os astronautas não terão laticínios ou produtos de carne disponíveis. Não é possível preservar esses produtos por tempo suficiente para levá-los a Marte - e trazer uma vaca na missão não é uma opção, brinca Cooper.

Para garantir que a dieta vegetariana embale a quantidade certa de proteína, os pesquisadores estão criando uma variedade de pratos que incluem tofu e nozes, incluindo uma pizza tailandesa que não tem queijo, mas é coberta com cenoura, pimentão vermelho, cogumelos, cebolinha, amendoim e um molho caseiro com um toque picante.

Para manter este menu funcionando e obter o máximo de qualquer pesquisa sobre sustentabilidade alimentar em Marte, Cooper diz que é possível que a NASA escolha ter um astronauta exclusivamente dedicado a preparar a comida - a missão Emeril de Marte.

Orçamento pouco claro

Ainda assim, como ainda não está claro quanto tempo os planejadores da missão vão querer gastar na preparação da comida, Cooper também está construindo um menu alternativo pré-embalado, semelhante a como as coisas são feitas para as tripulações que fazem passagens de seis meses na Estação Espacial Internacional. Para esta opção, porém, o alimento precisará ter um prazo de validade de cinco anos em comparação com os dois anos disponíveis agora. A NASA, o Departamento de Defesa dos EUA e várias outras agências estão pesquisando maneiras de tornar isso possível, disse Cooper.

O ideal, porém, seria combinar as duas opções.

"Então, eles teriam alguma colheita fresca e alguns alimentos que enviaríamos da Terra", disse Cooper.

Um dos maiores obstáculos, neste momento, podem ser as restrições orçamentais. A proposta de orçamento do presidente dos EUA, Barack Obama e # x27s em fevereiro cancelou uma missão robótica conjunta EUA-Europa a Marte em 2016, e o restante do orçamento da NASA e # x27s também foi cortado.

No momento, Michele Perchonok, cientista de projetos de tecnologia alimentar avançada da NASA, disse que cerca de US $ 1 milhão, em média, é gasto anualmente em pesquisa e construção do cardápio de Marte. O orçamento geral da NASA & # x27s em 2012 é de mais de US $ 17 bilhões. Ela tem esperança de que, à medida que a missão se aproxima - cerca de 10 a 15 anos antes do lançamento - o orçamento cresça, permitindo pesquisas mais aprofundadas e conclusivas.

A missão é importante: dará aos cientistas a chance de pesquisas exclusivas sobre tudo, desde a origem da vida na Terra e outras formas de vida até os efeitos da gravidade parcial na perda óssea. Também permitirá que cientistas de alimentos examinem a questão da sustentabilidade. "Como podemos sustentar a tripulação, reciclando 100 por cento de tudo durante esses dois anos e meio?", disse Perchonok.


Cultivando vegetais no espaço, astronautas da NASA tweetam seu almoço

NASA TV - AP Clients Only In Space - 10 de agosto de 2015 1. No meio, enquanto o Dr. Kjell Lindgren tira alface da câmara 2. UPSOUND: (Inglês) Palestrante não identificado do Mission Control: “Existem suas folhas de alface romana no vege experimentar. Kjell Lindgren completando a colheita dessas primeiras amostras que são destinadas ao consumo da tripulação. ” 3. Mid Lindgren colhendo alface 4. UPSOUND: (Inglês) Orador não identificado do Mission Control: “Aqui é o Mission Control, Houston. The crew on board the station ready to consume the red romaine lettuce leaves, the product of the innovative and ground breaking harvesting of the vege experiment. They are going to put some oil and vinegar on these lettuce leaves, to consume them for the first time.” 5. Close-up lettuce leaves being wiped 6. UPSOUND: (English) Crew “Cheers.” 7 UPSOUND: (English) Dr. Kjell Lindgren: “That’s awesome, tastes good.” 8. UPSOUND: (English) Kimiya Yui, JAXA astronaut: “Yeah, I like that.” 9. . UPSOUND: (English) Captain Scott Kelly: ”“Tastes good, kind of like arugula.”

The local food movement has now reached outer space.

On Monday, after watching a batch of “Outredgeous” red romaine lettuce grow under a purplish glow in the microgravity of space, NASA astronauts aboard the International Space Station harvested their own fresh produce.

The vegetable experiment had been a long-awaited harvest for the astronauts, who say that the ability to grow and sustain crops in space may someday aid travelers on long space trips. Cultivating crops is seen as a critical step in the path to traveling to Mars, for instance.

Before the harvest, the astronauts did what any sensible Earthling with a Wi-Fi connection would do: They celebrated lunch in an exclusive locale by tweeting a picture of the goods.

Tomorrow we'll eat the anticipated veggie harvest on @space_station! But first, lettuce take a #selfie. #YearInSpace pic.twitter.com/fUKQMhEDjK

&mdash Scott Kelly (@StationCDRKelly) August 9, 2015

“All right, so,” Kjell Lindgren said Monday before clipping the first batch of romaine. “Who wants lettuce?”

But only half of the lettuce was meant for instant consumption. The rest will be set aside to be packaged and frozen on the station until it can be returned to Earth for analysis, according to a statement from NASA.

The astronauts used extra virgin olive oil and balsamic vinegar to dress the leaves, which had first been cleaned with sanitizing wipes.

It was a long path from farm to table: The romaine seeds had been on the station for 15 months before being activated.

Finally, the astronauts were able to taste.

“That’s awesome,” Mr. Lindgren said.

“Kind of like arugula,” said another space farmer, the astronaut Scott Kelly.

After the snack, Mr. Lindgren told mission control that, as an astronaut, he saw a psychological benefit to growing a living crop aboard a space station, where the view often consists of white and aluminum.

Dr. Gioia Massa, the NASA payload scientist for the veggie experiment, said that the benefits of fresh produce for space travelers were clear.

“The farther and longer humans go away from Earth, the greater the need to be able to grow plants for food, atmosphere recycling and psychological benefits,” she said in a statement on Monday.

Plant harvesting in space is a solitary life, but sometimes social media helps. Back on Earth, supporters sent the astronauts messages of solidarity.


Food From Thin Air: The Forgotten Space Tech That Could Feed Planet Earth

There are no cows on Mars, but synthetic biology may have a solution for producing the foods we love . [+] as we travel among the planets.

Food and space are the two great things that connect us all.

Scot Bryson, CEO of Orbital Farm

More than half a century ago NASA worked out the microbial recipe for sustaining astronauts on long space missions to Mars and beyond. Forgotten for 50+ years, those very same microbes can feed the hundreds of millions of hungry people down here on Earth. Not only that, they may hold the key to a truly carbon neutral, circular economy.

The microbes NASA worked with in the 1960s weren’t just any microbes, however. They were bacteria that can harvest energy from little more than the mere constituents of air, waste CO2, and water to make plentiful amounts of nutritious protein. Unlike plants, these microbes don’t even need to use light. Instead, the bacteria — known as hydrogenotrophs — use hydrogen as fuel to make food from CO2 — just like plants use the energy of sunlight in photosynthesis.

Yet, as Scot Bryson, CEO of Orbital Farm, a circular project development company that integrates biotech, energy, and aquaponics explains, “This technology was developed over 50 years ago for space and was never used for earth, which meant all that knowledge ended up getting lost in time.”

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Now, a suite of synthetic biology companies are picking up where NASA left off, developing a whole new generation of sustainable food products, and leading us towards a truly carbon neutral economy for the good of space travellers, and for the benefit of everyone down here on Earth.

Space science to save Earth

David Tze, CEO of NovoNutrients, thinks space technology begins with practical solutions on Earth.

One of those companies leading the charge is NovoNutrients, which aims to be one of the big manufacturing technologies of a new circular economy, first through disrupting the fast-growing aquaculture sector.

“A lot of what we do adds value to aquaponics and a circular economy in space,” says David Tze, the company’s CEO. “But we believe it’s something that can be economical on Earth first.”

And there is plenty of opportunity, especially in a world which is crying out for sustainable, renewable alternatives to our current forms of food production. Our seas are overwhelmed by overfishing. Our fields yearn respite as soils erode through overuse and mistreatment. Our forests are being slashed and burned, leaving biodiversity on the precipice, one slip away from a sixth mass extinction.

“We’re all about feeding the future. The mission is for spaceship Earth. How do we build a system to feed ten billion people in a more sustainable way?” Lisa Dyson, CEO of Air Protein, asks the question on the minds of many. Her company is making sustainable meat from air. “We are disrupting animal agriculture, quite specifically. It’s very resource intensive and costly to our environment. Brazil saw record fires last year and a significant amount were for cattle grazing.”

Lisa Dyson, CEO of Air Protein, asks how we are going to feed 10 billion people on Planet Earth.

Bryson puts it perfectly when he tells me, “It’s 2020 and we have hundreds of millions still starving, which is a pretty inhumane situation. To spend millions of dollars to take this technology to space, that’s tomorrow’s dream. Before that, the reality is that there are plenty of challenges here on Earth.”

“What Orbital Farm is doing is building a platform for the long term,” he continues. “A platform for hundreds, thousands, millions of people in some of the most food insecure regions - people in desert regions, island nations.”

Food from energy: the renewable, zero waste economy

So, how are companies like NovoNutrients doing it? Brian Sefton, CTO and co-founder of Novonutrients explained to me Novonutrients magic sauce: transferring electrical energy into a food energy, something he says is a “huge step.” Sefton grew up in the shadow of a cement factory, longing to be able to put the waste he saw to good use.

It is only fitting that Novonutrients has since collaborated with that very same factory, taking its waste CO2 to make protein via their synthetic, hydrogen-metabolizing microbes. This is the transformative potential of green hydrogen - an energy source which is undergoing rapid development and will be a cornerstone of the new green economy.

As Dyson further explains, “the good thing about renewable power is that it’s becoming more and more available at lower and lower cost. That’s the direction we’re going in, to use renewable inputs to make much more cost effective and sustainable solutions.”

Solar Foods, much like NovoNutrients, is also making food from thin air — and their goal is not to be carbon neutral, but to be carbon negative.

“We capture CO2 from the air, much like plants, but our yield and efficiency is an order of magnitude higher - many orders of magnitude depending on your energy source,” says CEO Pasi Vainikka. “We need only one tenth of the land compared to plants, or one hundreth compared to meat. In an idealistic world, let’s say you wanted to consume all food like this, you could convert agricultural land to forest, let the trees grow back. When you do that, that land becomes a carbon sink. On a systems level, you have the potential for carbon negativity.”

Such a thought is almost too exciting for me to dwell on.

“We’re actually going to produce a new, disruptive world food map in a couple of months because renewable power is the new primary energy in this system,” Vainikka continues. “We can go anywhere on the planet to produce this food, even the desert.”

This is quite something, considering that the world must increase calorie production by 70% come 2050 on only around 5% more land. We’ve almost exhausted our fields - arable land is scarce - but the desert presents new opportunities in terms of abundant solar-hydrogen energy and a previously nigh-on impossible avenue for food production.

“As a bio production system it’s very exciting - you can use the hydrogen energy that you derive from electrical sources and convert it into all sorts of products,” says Sefton. “We can produce food, or even plastic polymers, or pharmaceuticals - a range of products that you can use synthetic biology and our expression model, your source of energy, your source of CO2, and a big database to drive all of this.”

The future is delicious and nutritious

And if you were perhaps worried about the future of delicious food in such a new economy, worry not. This new circular economy has you covered, from fresh vegetables to fish and even to air-based meat.

“The quest for sustainability doesn’t mean we must say goodbye to plants and animals for good. Orbital Farm has a circular system providing something for everyone, vegans to pescatarians, in a sustainable way,“ Bryson says. “We’re the glue which fits all of these new technologies together. You can make these amazing proteins, what are you going to do with them? Is that going to sustain people completely? No, you need vegetables and fruits, and a system that creates zero waste - a closed loop farm.”

Vainikka is equally confident, telling me that “if you look to the future, we see a whole new industry emerging, where we and other companies can build based on the new components that each one is bringing. It’s a supportive, enriching ecosystem emerging around this whole new idea of food.”

“If cultured meat scales,” he continues, “you will need a lot of food for the cells, which we can provide as part of the medium that you need for the cells to grow.”

Air Protein are going even further. “We’re the only company making air-based meat, in particular,” Dyson explains. “Taking CO2 from the air we make a protein and then apply culinary techniques that give customers what they want from an experiential perspective but that is also more sustainable. We can make air-based beef, chicken, seafood, pork. The platform is really flexible.” And, says Dyson, “We can change the functional properties of the proteins at the cellular level to optimize all the different properties of meat. We ask the question, how do we build this up with a new type of technology without needing the animal?”

A bright future here, and beyond the stars

From space technology to Earth and back again, the solutions that will feed us here on Earth are arriving right on time to finally take us to Mars. Perhaps Bryson sums up the significance of where we stand thanks to the marriage between amazing technological and biological advances.

“When you think of space, one of the most incredible things humanity has ever done is come together and build that incredible thing called the International Space Station. Cold War nations came together, with countries all over the world, to build this. Food and space are the two great things that connect us all. Ever since the beginning of man, we’ve looked up and made stories about the moon and the stars. Food is the bond that brings everyone together, no matter where you’re from. We’re trying to make an international project here on Earth, to solve the challenge of producing food in a closed loop agriculture system. And by combining food and space, we can truly change the world.”


Astronauts to Grow Lettuce in Space with NASA Veggie Farm

Astronauts longing for fresh lettuce in orbit will soon have the chance to grow it for themselves: NASA is sending a mini-farm into space.

When the private spaceflight company SpaceX launches its next Dragon cargo mission to the International Space Station on Monday (April 14), the capsule will be carrying a small plant growth chamber built to let astronauts grow "Outredgeous" lettuce in orbit.

The goal of the Veg-01 experiment, nicknamed "Veggie", is to see how well plants grow in orbit. If these early tests go well and the food proves safe, scientists hope to expand the menu. [Space Food Photos: What Astronauts Eat in Orbit]

"Veggie will provide a new resource for U.S. astronauts and researchers as we begin to develop the capabilities of growing fresh produce and other large plants on the space station," said Gioia Massa, NASA payload scientist for Veggie, in a statement. "Determining food safety is one of our primary goals for this validation test."

Space is at a premium on a spacecraft and also on the International Space Station, so the Veggie chamber is built to collapse for transportation and when it is in storage. When fully deployed, it's about a 1.5-feet (X meters) long, making it the biggest such plant chamber in space to date.

A version of the chamber has been tested on the ground, where lettuce and radishes were successfully grown at the Kennedy Space Center's space life sciences laboratory. Veggie was developed by Madison, Wis.-based Orbital Technologies Corp.


The Astronaut's Cookbook

Ever wanted to know what the astronauts eat when they’re in space? Now, you can do better than that! You can actually make what they eat in your own kitchen! And while you’re waiting for your delicious (hah!) space food to cook, you can read about the history of the space program, space food preparation methods, and even get to know many of the astronauts that have dined in space. Did they find the food appetizing? What did they miss most when they were in space? How did NASA try to improve the food over the years?

Charles Bourland is a retired long-time director of the NASA space food program, and Gregory Vogt, also a former NASA education specialist, helped train the astronauts. Both veterans of the U.S. space program have combined here to provide authentic recipes not only of foods that were actually served during various space missions (including Skylab, Apollo, the space shuttle, and the International Space Station) but also some of the astronauts’ favorite recipes and even space recipes from famous TV chefs Rachael Ray and Emeril Lagasse!

You will be amused and amazed at the information you find here. And you will be ready to impress your friends and family with your new culinary skills. Finally, you will have a much better understanding of what it really is to live in space, for weeks or even months at a time. Any volunteers for a trip to Mars? If you are a food lover, maybe not after you read this book and serve up some of its culinary treats…

"Charles Bourland … has co-authored a book describing how food in space has developed through the years. The book, ‘The Astronaut’s Cookbook: Tales, Recipes, and More’ was released on Oct. 27 … . Bourland explained that in the book, he and co-author Gregory Vogt … discuss the history of the space program, space food preparation methods, diet information and space-food facts. … the book gives readers a better understanding of what it really is to live in space, for weeks and months at a time." (St. Clair County Courier, October, 2009)

"If you want to eat like an astronaut, look to ‘The Astronaut’s Cookbook – Tales, Recipes and More,’ where NASA veterans Charles Bourland and Gregory Vogt give a new behind-the-scenes look at dining in outer space. … Emeril Lagasse and Rachael Ray contributed recipes to NASA that are featured in ‘The Astronaut’s Cookbook,’ … . Recipes from astronauts are provided as well." (Charles Q. Choi, Space, November, 2009)

"Cook book … will tell you everything you wanted to know about cooking and eating in space. The Astronaut’s Cookbook - Tales, Recipes, and More - penned by NASA veterans Charles Bourland and Gregory Vogt offers up a number of recipes as well a history of space feasting … for Thanksgiving, if you are so inclined. The book includes a number of interesting space food facts … . The book includes astronaut home favorite recipes and NASA quarantine food recipes." (Michael Cooney, Computerworld, November, 2009)

"A truly unique book - The Astronaut’s Cookbook - Tales, Recipes, and More - written by NASA veterans Charles T. Bourland and Gregory L. Vogt gives a first look at what astronauts eat while in space. … The Astronaut’s Cookbook unveils the history of food in space and explains how NASA improved the food over the years. The Astronaut’s Cookbook also gives readers instructions and recipes on how they can cook their own space food." (Physorg, November, 2009)

“You’ll find it here in this delightful book that gives you an insider’s look at space food. … introduces you to a variety of space food types, from rehydrated food, condiments, as well as natural form foods. You’ll even find a nicely written section on eating in microgravity. … you’ll also find tempting recipes to whip up your own space fare. … you’ll find helpful a helpful list that details internet resources on space food and nutrition. All in all - truly delectable reading!” (Space Coalition Blog, December, 2009)

“My husband and I … had some great laughs at the tales of astronauts past. Recipes are great and the insider knowledge of the program is wonderful. This is a must read for anyone interested in the space program from Apollo to ISS. … the book rings true from beginning to end. George and I think it is a unique and insightful.” (Millie Hughes-Fulford, Amazon, December, 2009)

“Charles Bourland, a retired NASA food scientist, and co-author Gregory Vogt explain in The Astronaut’s Cookbook, bread means crumbs, and in zero-g they become air pollution - not just messy, but inhaled into astronauts’ lungs. Tortillas … have largely replaced bread in space. … This book is larded with dozens of recipes for space food … . Enjoy it for the engineering and the anecdotes … .” (New Scientist, January, 2010)

“The Astronaut’s Cookbook - Tales, Recipes, and More … gives a first look at what astronauts eat while being in space. … gives readers instructions and recipes on how they can cook their own space food. … Besides, celebrity chefs … their recipes are featured in the book, including Rachael Ray’s 5-Vegetable Fried Rice with 5-Spice Pork. … Charles Bourland’s extensive experience … gives a behind-the-scenes look. Anecdotes throughout the book share unique stories … including one astronaut’s quest to eat Georgia BBQ in space.” (Thaindian News, November, 2009)

“Thanks to The Astronaut’s Cookbook, just about everyone can eat like one. … this book is fantastic. It contains dozens of actual space-food recipes from the Apollo era to the present day … . Many of the recipes come with photos and instructions on how to prepare them at home … . Between recipes, the book is packed full of everything you ever wanted to know about eating in space … . Vignettes like these are a joy for space fans and Earth-bound experimenters alike.” (Physics World, January, 2010)

“Cooking from The Astronaut’s Cookbook takes it one step further by letting you join astronomy, history and more. … The book is excellent for parents … . I really encourage your household to invest in this cookbook especially if you are space fanatics! You will really like it. If you are an educator, I think you will find plenty of source material in here for class projects, activities, etc. and plenty of recipes you can cook for yourself at home. … it’s a good investment.” (Kristine Leuze, Wallflower Wonderland, February, 2010)

“This book is called a cookbook … . it provides great detail on the issues regarding food selection, most of the book consists of actual proven recipes. … this book has interesting facts, entertaining recipes and the potential for the beginnings of a wonderful evening. … ‘The Astronaut’s Cookbook – Tales, Recipes, and More’, by Charles Bourland and Gregory Vogt lets you sample the same food that they do and could also prepare you for the long voyage away from readily running water and fresh air.” (Universe Today, January, 2010)

“Charles Bourland has just retired from his job as NASA’s ‘director of space foods’, and Gregory Vogt was an astronaut trainer. They have provided us with a fascinating insight into the job of the space dietician and nutritionist, as well as a wondrous collection of recipes for the meals that were served on Skylab, Apollo, the space shuttle and the International Space Station. … This an intriguing book, well written, and colourfully reproduced with a host of appetising pictures.” (David W. Hughes, Astronomy Now, July, 2010)

“There are plenty of recipes created by NASA and even a few recipes developed and contributed by American celebrity chefs like Emeril Lagasse and Rachel Ray. … This is the book to have on your launch pad for increasing your knowledge of space food, including where the astronauts go after they have had their space meals … . Ultimately though, we should be enjoying The Astronaut’s Cookbook because like Space, it is there to be explored.” (Gretchen, Culinaria Libris, October, 2010)


How NASA and SpaceX Will Get People From Earth to Mars and Safely Back Again

This artist&rsquos concept depicts astronauts and human habitats on Mars. NASA&rsquos Mars Perseverance rover carries a number of technologies that could make Mars safer and easier to explore for humans. Credit: NASA

There are many things humanity must overcome before any return journey to Mars is launched.

The two major players are NASA and SpaceX , which work together intimately on missions to the International Space Station but have competing ideas of what a crewed Mars mission would look like.

Size matters

The biggest challenge (or constraint) is the mass of the payload (spacecraft, people, fuel, supplies, etc.) needed to make the journey.

We still talk about launching something into space being like launching its weight in gold.

The payload mass is usually just a small percentage of the total mass of the launch vehicle.

For example, the Saturn V rocket that launched Apollo 11 to the Moon weighed 3,000 tonnes.

But it could launch only 140 tonnes (5% of its initial launch mass) to low Earth orbit, and 50 tonnes (less than 2% of its initial launch mass) to the Moon.

Mass constrains the size of a Mars spacecraft and what it can do in space. Every maneuver costs fuel to fire rocket motors, and this fuel must currently be carried into space on the spacecraft.

SpaceX&rsquos plan is for its crewed Starship vehicle to be refueled in space by a separately launched fuel tanker. That means much more fuel can be carried into orbit than could be carried on a single launch.

Concept art of SpaceX&rsquos Dragon landing on Mars. Credit: SpaceX

Time matters

Another challenge, intimately connected with fuel, is time.

Missions that send spacecraft with no crew to the outer planets often travel complex trajectories around the Sun. They use what are called gravity assist maneuvers to effectively slingshot around different planets to gain enough momentum to reach their target.

This saves a lot of fuel, but can result in missions that take years to reach their destinations. Clearly this is something humans would not want to do.

Both Earth and Mars have (almost) circular orbits and a manoeuvre known as the Hohmann transfer is the most fuel-efficient way to travel between two planets. Basically, without going into too much detail, this is where a spacecraft does a single burn into an elliptical transfer orbit from one planet to the other.

A Hohmann transfer between Earth and Mars takes around 259 days (between eight and nine months) and is only possible approximately every two years due to the different orbits around the Sun of Earth and Mars.

A spacecraft could reach Mars in a shorter time (SpaceX is claiming six months) but &mdash you guessed it &mdash it would cost more fuel to do it that way.

Mars and Earth have few similarities. Credit: NASA/JPL-Caltech

Safe landing

Suppose our spacecraft and crew get to Mars. The next challenge is landing.

A spacecraft entering Earth is able to use the drag generated by interaction with the atmosphere to slow down. This allows the craft to land safely on the Earth&rsquos surface (provided it can survive the related heating).

But the atmosphere on Mars is about 100 times thinner than Earth&rsquos. That means less potential for drag, so it isn&rsquot possible to land safely without some kind of aid.

Some missions have landed on airbags (such as NASA&rsquos Pathfinder mission) while others have used thrusters (NASA&rsquos Phoenix mission). The latter, once again, requires more fuel.

Life on Mars

A Martian day lasts 24 hours and 37 minutes but the similarities with Earth stop there.

The thin atmosphere on Mars means it can&rsquot retain heat as well as Earth does, so life on Mars is characterised by large extremes in temperature during the day/night cycle.

Mars has a maximum temperature of 30℃, which sounds quite pleasant, but its minimum temperature is -140℃, and its average temperature is -63℃. The average winter temperature at the Earth&rsquos South Pole is about -49℃.

So we need to be very selective about where we choose to live on Mars and how we manage temperature during the night.

The gravity on Mars is 38% of Earth&rsquos (so you&rsquod feel lighter) but the air is principally carbon dioxide (CO₂) with several percent of nitrogen, so it&rsquos completely unbreathable. We would need to build a climate-controlled place just to live there.

SpaceX plans to launch several cargo flights including critical infrastructure such as greenhouses, solar panels and &mdash you guessed it &mdash a fuel-production facility for return missions to Earth.

Life on Mars would be possible and several simulation trials have already been done on Earth to see how people would cope with such an existence.

This illustration shows NASA astronauts working on the surface of Mars. A helicopter similar to the Ingenuity Mars Helicopter is airborne at left. Ingenuity is being carried aboard the Perseverance rover it was recently deployed to the Martian surface to test whether future helicopters could accompany robotic and human missions. Credit: NASA

Return to Earth

The final challenge is the return journey and getting people safely back to Earth.

Apollo 11 entered Earth&rsquos atmosphere at about 40,000km/h, which is just below the velocity required to escape Earth&rsquos orbit.

Spacecraft returning from Mars will have re-entry velocities from 47,000km/h to 54,000km/h, depending on the orbit they use to arrive at Earth.

They could slow down into low orbit around Earth to around 28,800km/h before entering our atmosphere but &mdash you guessed it &mdash they&rsquod need extra fuel to do that.

If they just barrel into the atmosphere, it will do all of the deceleration for them. We just need to make sure we don&rsquot kill the astronauts with G-forces or burn them up due to excess heating.

These are just some of the challenges facing a Mars mission and all of the technological building blocks to achieve this are there. We just need to spend the time and the money and bring it all together.

And we need to return people safely back to Earth, mission accomplished. Credit: NASA

Written by Chris James, Lecturer, Centre for Hypersonics, The University of Queensland.


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