NASA揭晓“火星到餐桌”食品挑战赛五支获奖团队
NASA于周四公布了“深空食品挑战赛：火星到餐桌”竞赛的获奖作品，将本次竞赛的最高奖金——30万美元——授予宾夕法尼亚州费城的Chinyere Ukeje，其获奖作品是一个名为“自适应营养基础设施”（Adaptive Nourishment Infrastructure，简称ANI）的食品系统概念。共有五支获奖团队入选，分享总计65万美元的奖金池。
这一结果为一个围绕看似简单却暗藏深意的问题而设立的挑战赛画上了句号：如何在不从地球运送每一餐的情况下，为另一个星球上的乘组提供食物？“火星到餐桌”于2026年1月启动，是NASA与加拿大航天局自2021年起合作开展的原始“深空食品挑战赛”的后续项目。此前的努力侧重于对新型食品生产方法进行原型验证。2026年的这一届则有意提高了抽象层次，要求各团队不再将太空餐食视为一系列独立技术的集合，而是将其视为一个完整的食品生产系统——一个能够提供多种食物、同时尽可能减少乘组时间和维护工作的系统。
为何预包装餐食不能成为默认选项
如今宇航员食用的餐食几乎全部由位于休斯顿NASA约翰逊航天中心的太空食品系统实验室烹饪、包装并运送至国际空间站。这种安排之所以可行，是因为近地轨道距离地球很近，补给飞行按固定节奏抵达。
火星则是一个不同的问题。单程旅行至少需要九个月，而NASA明确指出，为乘组携带所有必需餐食对于此类任务而言是不可持续的。保质稳定性会随着时间延长而下降，而包装食品的巨大质量也与任务发射能力的严格限制相冲突。对于未来的火星宇航员而言，预包装食品不能继续作为默认选项。
正是这一现实使得设计问题真正变得困难。一个食品系统必须处于工程学、生物学、化学和人为因素的交汇点。它必须可靠地提供足够的热量以及一年以上所需营养素的恰当平衡，以最少的干预运行，同时还能产出乘组愿意日复一日食用的东西。
任务场景：15名乘组成员，500个火星日
为了让设计立足于具体而非抽象的情境，NASA向各团队提供了一个明确的任务场景：一支15人的宇航员乘组在火星表面生活和工作500个火星日，约合513个地球日。竞赛聚焦于表面作业和系统集成，而非孤立的硬件。
每支团队都必须提交四项交付成果：
- 所提议食品系统的设计布局
- 覆盖整个任务的膳食计划
- 描述系统如何运行的操作概念
- 解释提案的演示视频
演示视频的要求与设计图同样重要。它迫使各团队展示乘组将如何实际走完整个工作流程——食物在哪里种植或生产，如何加工和制备，以及系统如何融入表面栖息地的日常节奏。
来自33个国家的113份提交作品
评审涵盖了来自33个国家和美国28个州的团队提交的113份作品。NASA从这一作品池中为2026年挑战赛选出了五支获奖团队。
“我们非常高兴能通过这项挑战继续推进太空食品系统的未来，”位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心百年挑战项目负责人Jennifer Edmunson表示。“人类太空探索的未来将依赖于创新的食品系统，而这项挑战帮助我们识别出来自远近各地参与者的如此之多的创造力，令人惊叹。”
“火星到餐桌”的首席评委Alexander Meyers博士通过Noetic Strategies公司从位于佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心为NASA百年挑战项目提供支持。他表示，评审标准在设计上就是严苛的。他指出，这项竞赛凸显了完整太空食品系统的复杂性——为乘组提供食物是一个全任务层面的问题，而非单一设备的问题。
多样性、营养与人为因素
NASA的框架将多样性列为一项设计要求，而非奢侈品。该机构要求系统能够提供多种食物，同时保持较低的乘组时间和维护成本，而这两个目标相互拉扯。操作最简单的系统往往产出范围最窄，而更灵活的系统则需要关注、清洁、校准和维修。
营养又增加了一层难度。一个封闭或半封闭的食品系统必须在数百天内补充宇航员所消耗的一切，这意味着要在系统实际能够种植、培养或组装出的产物中平衡宏量营养素、微量营养素和热量。而且由于乘组每一餐都来自该系统，可接受性并非软性考量——它是一项任务约束。
从硬件原型到集成架构
两个挑战阶段之间重心的转变意义重大。一组有前景的独立设备——水培架、生物反应器、食品打印机——并不能自动在另一个星球上组合成一个可用的厨房、食品储藏室和供应链。
集成提出了硬件演示往往搁置一旁的问题。在500个火星日里，日常运行会消耗多少乘组时间？当关键部件在任务进行数月后发生故障，且无法补发替换件时，会发生什么？系统某一部分产生的废物流如何反馈到另一部分？通过要求各团队交付完整的架构、膳食计划和操作概念，NASA推动解题者直接面对这些问题，而不是将其视为别人的问题。
接下来会发生什么
NASA的公告并未包含获奖概念的详细技术规格，也没有概述将其发展为飞行硬件的具体计划。它确实展示的是一种循序渐进的方法：第一阶段致力于证明新型食品生产方法确实可行，第二阶段则聚焦于这些方法能否被编排成一个单一、可维护的系统。
这一顺序反映了该机构似乎正在如何应对一个随着人类探索不断远离地球而只会愈发紧迫的挑战。火星任务仍需数年时间，但食品问题必须在乘组出发之前解决，而不是之后。就目前而言，五支获奖团队及其设计代表了NASA关于火星上的厨房可能是什么样子的最新快照——以及从一个概念到一个可用厨房之间还有多少工作要做。
本文基于NASA的报道。 阅读原文。
Originally published on nasa.gov
