Här är framtidens matfabrik på Mars

NASA har utsett vinnaren i tävlingen Deep Space Food Challenge: Mars to Table. Uppgiften var att konstruera ett komplett matsystem för astronauter som ska leva långt från jorden under en längre tid.

Förstapriset gick till Chinyere Ukeje för konceptet Adaptive Nourishment Infrastructure, förkortat ANI. Det beskrivs som ett modulärt ekosystem som ska kunna producera färska måltider med begränsade resurser och relativt lite arbete från astronauterna.

Det är ännu inte en färdig matfabrik som NASA har beslutat att skicka till Mars. Det vinnande bidraget ska i stället ses som ett underlag för den fortsatta utvecklingen av framtidens matsystem i rymden.

Läs mer: NASA vägrar ge upp Starliner – beställer fler resor

Ska producera hälften av maten på Mars

ANI kombinerar flera olika metoder för att minska beroendet av leveranser från jorden. Systemet omfattar odling i kontrollerade miljöer, fermentering, svampodling och bioreaktorer som återvinner näringsämnen.

En mindre del av maten behöver fortfarande tas med från jorden. Målet är däremot att omkring 50 procent ska kunna produceras under uppdraget.

Systemet är utformat för att laga färska måltider varje dag. Det ska dessutom kunna fortsätta fungera vid problem med exempelvis elektricitet, vatten, utrustning eller besättningens tillgängliga arbetstid.

Namnet ANI kommer från en nigeriansk gudinna som förknippas med jorden, skörden och fruktbarhet.

Mat för 15 personer i över 500 dagar

NASA tävling utgick från ett scenario med 15 astronauter som skulle leva på Mars under 500 marsdygn. Eftersom ett dygn på Mars är något längre än ett dygn på jorden motsvarar det ungefär 513 jorddygn.

Deltagarna behövde därför utveckla betydligt mer än enskilda livsmedel eller odlingsmetoder. Varje bidrag skulle innehålla en plan för hela systemet, ett måltidsupplägg, arbetsrutiner och en presentation av hur tekniken skulle fungera i praktiken.

NASA fick in 113 bidrag från deltagare i 33 länder och 28 amerikanska delstater. Fem amerikanska vinnare delade på sammanlagt 650 000 dollar, medan ett belgiskt lag utsågs till internationell vinnare.

Förstapriset för ANI var 300 000 dollar.

Läs mer: Här är raketen som vill slå SpaceX på deras egen planhalva

Färdig mat håller inte hela vägen

Maten som används på den internationella rymdstationen tillagas och förpackas till stor del på jorden innan den skickas upp med en rymdfarkost.

Det fungerar när stationen befinner sig i omloppsbana omkring jorden och regelbundet kan ta emot nya leveranser. En resa till Mars är betydligt mer komplicerad.

En enkelresa kan enligt NASA ta minst nio månader. Maten måste sedan räcka under vistelsen på planeten och under resan hem. Att skicka med samtliga måltider kräver stora mängder vikt och lagringsutrymme, samtidigt som livsmedlens smak och näringsinnehåll kan försämras över tid.

Ett lokalt matsystem minskar mängden mat som måste transporteras från jorden. Odling kan dessutom bidra till att återvinna vatten och koldioxid, samtidigt som växterna producerar syre.

Tekniken måste däremot fungera med mycket begränsade resurser och utan möjligheten att snabbt beställa reservdelar eller nya fröer från jorden.

Astronauterna ska inte bli heltidsbönder

En viktig del av utmaningen är den tid som astronauterna behöver lägga på maten. Ett system som kräver flera timmars odling, rengöring och matlagning varje dag riskerar att ta tid från forskning, underhåll och andra uppgifter.

Därför bedömdes bidragen inte bara efter hur mycket mat de kunde producera. NASA tittade även på arbetsbelastning, näringsinnehåll, variation, säkerhet, energibehov och systemens förmåga att hantera tekniska problem.

Framtidens bemannade rymdforskning kommer att vara beroende av innovativa matsystem. Det är fantastiskt hur mycket uppfinningsrikedom den här utmaningen har identifierat bland deltagare från många olika platser, säger Jennifer Edmunson, programchef för NASA Centennial Challenges, i NASA pressmeddelande.

Fler idéer kan följa med ut i rymden

Andrapriset gick till ett system kallat Fresh, Ferment, Reserve. Det kombinerar noggrant utvalda grödor med fermentering och ett reservlager av mat från jorden.

Andra bidrag belönades för bland annat simulering, användarvänlig design och förmågan att fungera som ett komplett matsystem. Det belgiska laget Astrofood utsågs till internationell vinnare med konceptet Food Resilience Ecosystem for Space Habitats.

NASA betonar att idéerna är möjliga verktyg för den fortsatta utvecklingen. Att vinna tävlingen innebär alltså inte att systemet automatiskt blir en del av ett framtida Marsuppdrag.

Läs mer: SpaceX oväntade miljardaffär växer snabbare än raketerna

Kan även hjälpa människor på jorden

Teknik som utvecklas för Mars kan också få användning på jorden. Ett kompakt matsystem som klarar sig med lite vatten, energi och utrymme kan bli intressant i katastrofområden, isolerade samhällen och platser där traditionellt jordbruk är svårt.

NASA har tidigare pekat på bland annat katastrofhjälp och militära insatser som möjliga användningsområden för hållbara och näringsrika livsmedelssystem.

Det är fortfarande långt kvar innan människor kan leva självständigt på Mars. Men om en sådan bosättning ska bli möjlig behöver maten behandlas som lika viktig infrastruktur som energi, syre och kommunikation.

Framtidens Marsbas behöver därför inte bara en raket och en bostad. Den behöver också en fabrik som kan förvandla fröer, svamp och återvunna näringsämnen till nästa måltid.