NASA fragt: Könnten 3D-gedruckte Lebensmittel eine Mission zum Mars antreiben?

Die NASA kann Roboter zum Mars schicken, kein Problem. Aber wenn es jemals Menschen auf den Roten Planeten bringen soll, muss es im Laufe einer jahrelangen Mission herausfinden, wie es sie ernähren kann.

Also hat die Raumfahrtbehörde geförderte Forschung denn was könnte die ultimative Nerd-Lösung sein: ein 3-D-Drucker, der auf Knopfdruck Vorspeisen oder Desserts kreiert.

Ja, es ist ein weiterer Fall von Leben, das 'Star Trek' imitiert (erinnern Sie sich an den Nahrungsreplikator?). In diesem Fall hoffen die Macher jedoch, dass es eine Anwendung jenseits von Deep-Space-Pizzapartys gibt. Die Technologie könnte auch verwendet werden, um hungernde Bevölkerungen hier auf der Erde zu ernähren.

in Texas ansässig System- und Materialforschungskorp . wurde von der NASA für einen Zuschuss in Höhe von 125.000 US-Dollar ausgewählt, um einen 3D-Drucker zu entwickeln, der laut dem Vorschlag des Unternehmens „nährstoffreiche und schmackhafte“ Lebensmittel herstellen wird, die für Astronauten geeignet sind. Unter Verwendung eines „digitalen Rezepts“ kombinieren die Drucker Pulver, um Lebensmittel herzustellen, die die Struktur und Textur von, nun ja, echten Lebensmitteln haben. Inklusive Geruch.

Das Projekt – dessen Details die NASA diese Woche finalisieren will – wurde auf der Mensch 2 Mars-Gipfel in Washington Anfang dieses Monats. Bei der http://www.livestream.com/exploremars/video?clipId=pla_a44317e9-3741-4ed9-80b7-b88901c0c8a3&utm_source=lslibrary&utm_medium=ui-thumb'>Präsentation, Anjan Contractor, Ingenieur bei SMRC und Projektleiter, erklärte, wie die Idee entstand: Er hatte einen 3D-Drucker verwendet, um Schokolade drucken für seine Frau.

Das Schokoladenexperiment veranlasste das Unternehmen, über andere Arten von Lebensmitteln nachzudenken, die gedruckt werden könnten. Einen Weltraum-Lebensmitteldrucker gibt es noch nicht wirklich – es ist immer noch ein Konzept, das das Unternehmen bis Ende des Jahres mit den Zuschüssen der NASA entwickeln möchte.



Das derzeitige Astro-Food-System der Weltraumbehörde „ist in Bezug auf Ernährung oder Akzeptanz während der fünfjährigen Haltbarkeit, die für eine Mission zum Mars oder andere Langzeitmissionen erforderlich ist, nicht angemessen“, sagte NASA-Sprecher David Steitz in einer E-Mail-Erklärung.

Astronauten tragen vorverpackte Lebensmittel – nicht das gefriergetrocknete Eis, das in Smithsonian-Geschenkläden verkauft wird, sondern ein bisschen wie die verzehrfertigen Mahlzeiten oder MREs, die vom Militär konsumiert werden. Die Zubereitungen sind geschmacksarm und verarbeitungsintensiv, was dazu neigt, 'die Mikronährstoffe in den Lebensmitteln abzubauen', sagte Steitz. Es gibt auch nicht viel Auswahl oder Abwechslung, da alle Essenskombinationen vorgegeben sind. Das kann nach ein oder drei Jahren, eingepfercht in einer kleinen Metallkapsel, große Bedeutung erlangen.

In seinem Vorschlag , sagte das Unternehmen, dass 3D-gedruckte Lebensmittel auf die Ernährungsbedürfnisse jedes einzelnen Astronauten zugeschnitten werden könnten, um die Gesundheit zu verbessern und, vielleicht noch wichtiger, Langeweile zu lindern.

Eines der ersten Ziele für den Drucker von SMRC ist die bescheidene Pizza. Es wurde ausgewählt, weil es eine Vielzahl von Nährstoffen und Aromen enthält, sagte David Irvin, Forschungsdirektor am SMRC. Noch wichtiger ist, dass eine Pizza aus Schichten besteht, ein Schlüsselprinzip, das in der 3D-Drucktechnologie verwendet wird.

Solche Drucker, die in letzter Zeit immer beliebter werden, bauen ein dreidimensionales Objekt, indem sie nach einem digitalen Bauplan millionenfach aufeinanderfolgende Materialschichten hinzufügen. Bastler haben sie verwendet, um alles von Plastikspielzeug bis hin zu funktionierenden Waffen herzustellen.

Nach dem Vorschlag von SMRC würden alle Nährstoffe, die in einer Mahlzeit enthalten sind – wie Protein und Kohlenhydrate – in Pulverform in Kartuschen aufbewahrt. Wenn ein Astronaut ein Rezept auswählt, werden alle notwendigen Zutaten in eine Mischkammer gegeben, wo sie mit Wasser und Öl vermischt werden.

Anschließend wird die Mischung erhitzt und auf eine erhitzte Unterlage gesprüht. Schicht für Schicht werden die Speisen auf dem Boden geformt, bis sie fertig, heiß und frisch aus dem „Ofen“ sind.

„Die Pizza ist eigentlich nur eine Möglichkeit, etwas Festes unten, etwas Teigiges in der Mitte und etwas Fleischähnliches oben zu demonstrieren“, sagte Irvin.

Theoretisch könnten Astronauten mit Heimweh sogar ein Pflegepaket von Mama bekommen: Der Drucker hätte die Möglichkeit, mit der Erde zu kommunizieren und personalisierte Anweisungen oder 'Rezepte' zu erhalten, sagte das Unternehmen.

„Mama entwirft einen Keks in einem Computer, schickt den Keks an das Space Shuttle und der Sohn oder die Tochter druckt zu Weihnachten einen Keks aus“, sagte Contractor in seiner Präsentation.

Die NASA sagte, der Vorschlag sei zum Teil interessant, weil er Gewicht bei einem Raumschiff sparen könnte und auch, weil eine solche Technologie zur Herstellung anderer Objekte wie Werkzeuge verwendet werden könnte.

Der Einsatz von 3D-Druckern zur Herstellung von Lebensmitteln ist keine neue Idee. Im Jahr 2011, Cornell University einen Drucker entworfen die Lebensmittel mit Pasten herstellen könnten, die sich durch eine Spritze bewegen.

Ein niederländisches Forschungsunternehmen, TNO, schwebte die Idee dass 3-D-Drucker verschiedene organische Lebensformen als Proteinkomponente verwenden könnten – Algen, Gräser oder sogar Insekten.

SMRC sagte, dass ein Teil seiner Motivation für die Beantragung des NASA-Stipendiums darin besteht, das noch erhabenere Ziel der Bekämpfung des Welthungers zu verfolgen.

Bei seiner Präsentation in Washington sagte Contractor, dass gedruckte Lebensmittel die Effizienz der Lebensmittelsysteme auf der Erde steigern könnten, indem sie Abfälle eliminieren und die Lagerung und den Transport von Nahrungsbestandteilen erleichtern. Das Unternehmen stellt sich auch den Druck von Lebensmitteln für militärische Zwecke vor, was die Liefermengen reduzieren könnte.

Experten warnen jedoch davor, Technologie als Antwort auf die Ernährungsprobleme der Welt zu sehen.

„Es gibt keine Silberkugel-Technologie, die Hungerprobleme lösen wird“, sagte Gawain Kripke, Policy Director für Ernährungssicherheit und Hunger bei Oxfam America. Die Idee hinter der Technologie sei willkommen, sagte er, werde aber kurzfristig keine Auswirkungen haben.

„Was wahrscheinlicher ist, ist eine einfachere Technologie, wie der Zugang zu Traktoren und Saatgut“, sagte er.