ЕКА запустило проект HOBI-WAN для автономного производства белка в космосе

Европейское космическое агентство (ЕКА) официально начало фазу исследования пилотного проекта HOBI-WAN, направленного на решение одной из ключевых задач в области исследования космоса человеком — обеспечения питания астронавтов во время длительных миссий на Луне или Марсе без зависимости от поставок с Земли. Проект, что означает «Водородоокисляющие бактерии в невесомости как источник питания», проводится в рамках инициативы агентства Terrae Novae. Главным подрядчиком выступает компания OHB System AG в сотрудничестве с финской компанией Solar Foods, специализирующейся на пищевых технологиях.

Эксперимент заключается в производстве белкового порошка под названием Солеин с помощью процесса газовой ферментации с использованием бактерий, окисляющих водород и углекислый газ, в биореакторе, предназначенном для работы в условиях микрогравитации на борту Международной космической станции и, потенциально, за ее пределами. Таким образом, астронавты смогут рассчитывать на автономный источник пищи, не требующий солнечного света или сельскохозяйственных угодий, что является фундаментальным элементом, когда склады или миссии снабжения оказываются непрактичными или слишком затратными.

Первая фаза проекта продлится около восьми месяцев и будет сосредоточена на создании наземной научной модели технологии, после чего последуют производство, испытания и запуск оборудования для космоса. Система включает специальные картриджи для инжекции водорода, кислорода и CO₂, что является немаловажной деталью с учетом потенциальной опасности газовых смесей в космической среде.

Основой проекта HOBI-WAN является компактный биореактор, в котором в условиях микрогравитации будет содержаться бактериальная культура, питающаяся газообразным водородом, кислородом и углекислым газом. Мочевина, получаемая от экипажа, будет служить источником азота для синтеза белка, что отличается от подхода, применяемого на Земле, где обычно используется аммиак. Используемые бактерии рода Xanthobacter используют эти газообразные ресурсы для производства Солеина. Система будет включать три отдельных эксперимента, которые будут проводиться во время миссии и управляться экипажем МКС, который будет извлекать образцы для последующего анализа. Встроенные картриджи должны гарантировать безопасную инжекцию газов без утечек жидкости, что является обязательным требованием в условиях микрогравитации и при работе с потенциально взрывоопасными смесями.

Тесное сотрудничество между OHB System AG, обладающей многолетним опытом научной поддержки МКС, и Solar Foods, специалистом в области пищевой ферментации, представляет собой комбинацию компетенций, необходимых для преобразования земной технологии в надежную космическую систему. В случае успешной валидации эта технология может стать неотъемлемой частью систем жизнеобеспечения будущих космических сред обитания, сокращая зависимость от поставок и прокладывая путь к более эффективной переработке ресурсов по сравнению с текущими стандартами на МКС.

Проект HOBI-WAN является частью амбициозной стратегии ЕКА, реализуемой через программу Terrae Novae, которая объединяет кампании по исследованию околоземной орбиты, Луны и Марса. Цель состоит в том, чтобы продвинуть европейскую автономию в пилотируемых и роботизированных космических миссиях, одновременно создавая технологические и промышленные преимущества для общества. Производство пищи на месте, без почвы и без солнечного света, представляет собой инновацию, способную революционизировать не только освоение космоса, но и решить земные проблемы, такие как продовольственная безопасность и нехватка ресурсов. Внедрение газовой ферментации в микрогравитации бросает вызов не только инженерной мысли, но и микробиологии и безопасности: управление газами, надежность системы в орбитальной среде, условия жизни экипажа и интеграция с системами жизнеобеспечения являются сложными переменными, требующими контроля. Тем не менее, в случае успеха проект HOBI-WAN внесет значительный вклад в реализацию видения длительных миссий на Луне и Марсе, где каждый грамм груза и каждое пополнение запасов представляют собой логистическую и технологическую сложность.