NASA、「Mars to Table」食料チャレンジで5チームを選出
NASAは木曜日、Deep Space Food Challenge: Mars to Tableコンペティションの受賞作品を発表し、コンテスト最大の賞金である30万ドルを、ペンシルベニア州フィラデルフィアのChinyere Ukeje氏に授与した。受賞対象は「Adaptive Nourishment Infrastructure（ANI）」と呼ばれる食料システムのコンセプトである。受賞チームは全部で5チームが選ばれ、合計65万ドルの賞金を分け合った。
この結果は、一見単純な問いを軸に組み立てられたチャレンジの締めくくりとなった。すなわち、地球から毎食を輸送することなく、別の惑星でクルーをどう養うか、という問いである。Mars to Tableは、NASAが2021年からカナダ宇宙庁と共同で実施した当初のDeep Space Food Challengeの後継として、2026年1月に開始された。それ以前の取り組みは、食料生産の新しい方法を試作することに重点を置いていた。2026年の今回の試みは、意図的に抽象度を高め、チームに対して宇宙食を個別技術の寄せ集めとしてではなく、一つの完全な食料生産システムとして捉えるよう求めた。それは、できるだけ少ないクルーの時間と保守作業で、多様な食品を提供できるシステムである。
なぜ既製パッケージ食を既定の選択肢にできないのか
現在の宇宙飛行士は、ヒューストンにあるNASAジョンソン宇宙センターのSpace Food Systems Laboratoryから国際宇宙ステーションへほぼすべて調理・包装・輸送された食事を食べている。この仕組みが機能するのは、低地球軌道が地球に近く、補給便が定期的に到着するからである。
火星は別の問題である。片道の旅には少なくとも9か月かかり、NASAは、必要な食事をすべてクルーと一緒に運ぶことはそのようなミッションでは持続可能ではないと明言している。保存安定性は長期にわたって劣化し、包装食品の質量そのものが、ミッションで打ち上げ可能な量に対する厳しい制限と衝突する。将来の火星飛行士にとって、既製パッケージ食は既定の選択肢であり続けることはできない。
その現実が、この設計問題を本当に難しくしている。食料システムは、工学、生物学、化学、そして人的要因の交差点に位置しなければならない。1年以上にわたって十分なカロリーと適切な栄養バランスを確実に提供し、最小限の介入で運用でき、しかもクルーが毎日食べ続けたいと思えるものを生み出さなければならない。
ミッションシナリオ：クルー15名、500ソル
設計を抽象的ではなく具体的なものに固定するため、NASAはチームに明確なミッションシナリオを提示した。それは、火星表面で500火星ソル、およそ513地球日の間、生活し作業する15名の宇宙飛行士クルーである。コンペティションは、孤立したハードウェアではなく、表面運用とシステム統合に焦点を当てた。
すべてのチームは4つの提出物を求められた。
- 提案する食料システムの設計レイアウト
- ミッション期間全体にわたる食事計画
- システムの運用方法を説明する運用コンセプト
- 提案を説明するウォークスルー動画
ウォークスルー動画の要件は、図面と同じくらい重要である。これによりチームは、クルーが実際にワークフローをどのように移動するか、つまり食料がどこで栽培または生産され、どのように加工・調理され、システムが表面居住施設の日常リズムにどう組み込まれるかを示すことを求められた。
33か国から113件の応募
審査は、33か国と米国28州から集まったチームによる113件の応募を対象とした。その中からNASAは、2026年チャレンジの受賞チームを5チーム選出した。
「このチャレンジで宇宙食システムの未来を前進させ続けられることを嬉しく思います」と、アラバマ州ハンツビルにあるNASAマーシャル宇宙飛行センターのCentennial Challengesプログラムマネージャー、Jennifer Edmunson氏は述べた。「人類の宇宙探査の未来は革新的な食料システムにかかっており、このチャレンジが近くから遠くまでの参加者からどれほどの創意工夫を引き出したかは驚くべきことです。」
Mars to Tableの主任審査員で、フロリダ州のNASAケネディ宇宙センターからNoetic Strategiesを通じてNASA Centennial Challengesを支援するDr. Alexander Meyers氏は、基準は意図的に厳しいものだったと述べた。同氏は、このコンペティションが完全な宇宙食システムの複雑さ、つまりクルーを養うことは単一の器具ではなくミッション全体の問題であるという事実を浮き彫りにしていると指摘した。
多様性、栄養、そして人的要因
NASAの枠組みでは、多様性は贅沢品ではなく設計要件として位置づけられた。同局は、クルーの時間と維持管理を低く抑えつつ、幅広い食品を提供できるシステムを求めたが、この2つの目標は互いに相反する。運用が最も簡単なシステムは、一般的に最も狭い範囲の出力しか生み出さず、より柔軟なシステムは注意、清掃、校正、修理を必要とする。
栄養はさらに別の難しさを加える。閉鎖系または半閉鎖系の食料システムは、数百日にわたって宇宙飛行士が消費するものを補充しなければならず、それはシステムが実際に栽培、培養、または組み立てられるものを通じて、主要栄養素、微量栄養素、カロリーのバランスを取ることを意味する。そしてクルーがそのシステムから毎食を食べる以上、受容性は柔らかい考慮事項ではなく、ミッションの制約である。
ハードウェア試作から統合アーキテクチャへ
2つのチャレンジ段階の間での重点の移行は重要である。有望な一連の独立した装置、つまり水耕栽培ラック、バイオリアクター、フードプリンターは、自動的に別の惑星で機能する調理室、食料貯蔵室、サプライチェーンになるわけではない。
統合は、ハードウェア実証が往々にして脇に置く問題を提起する。日常運用は500ソルにわたってどれだけのクルー時間を消費するのか。ミッション開始から数か月後に重要部品が故障し、交換品の輸送が不可能な場合、何が起こるのか。システムのある部分からの廃棄物の流れは、どのように別の部分へ還流するのか。NASAはチームに完全なアーキテクチャ、食事計画、運用コンセプトの提出を求めることで、解決者たちにこれらの問題を他人の問題として扱うのではなく、直接向き合うよう促した。
次に来るもの
NASAの発表には、受賞コンセプトの詳細な技術仕様は含まれていなかったし、それらを飛行ハードウェアへと成熟させる具体的な計画も示されなかった。しかし示されたのは、段階的な方法である。最初の段階は、新しい食料生産方法がそもそも機能し得ることを証明することに捧げられ、続く第2段階は、それらの方法を単一の保守可能なシステムへと編成できるかどうかに焦点を当てる。
この順序は、人類の探査が地球からさらに遠くへ進むにつれてますます喫緊の課題となるチャレンジに、同局がどのように取り組もうとしているかを反映している。火星へのミッションはまだ何年も先であるが、食料問題はクルーが出発する前に解決されなければならず、後では遅い。今のところ、5つの受賞チームとその設計は、火星の厨房がどのようなものになり得るか、そしてコンセプトと機能する調理室の間にどれほどの作業が残されているかについての、NASAによる最新のスナップショットである。
この記事はNASAの報道に基づいています。元の記事を読む。
Originally published on nasa.gov
