人类在前往火星的过程中，最大的课题之一就是确保粮食的获取。去火星的单程“飞行时间”至少要半年以上。我们必须考虑如何确保有足够的食物供数年使用，同时考虑到停留期间的食物来源。在美国航空宇宙局（NASA）的粮食确保方案征集中，一些年轻人提出了未来太空旅行的饮食构想。

佛罗里达州肯尼迪航天中心进行国际空间站植物栽培实验的研究人员

对于停留在离地球400公里的国际宇宙空间站（ISS）的宇航员来说，可以从地球上定期提供宇宙食品等，但是一旦飞往火星，就很难提供补给。

虽然可以考虑提前用无人机将食物送到火星地表，但目前需要的是充分利用有限物资、降低能源消耗、实现可持续发展的新方法。

因此，NASA和加拿大航天局（CSA）去年进行了名为“深空食物挑战”（Deep Space Food Challenge）的研发竞赛。

为了确保4名宇航员3年的食物，机构向外界征求意见。面临的挑战是如何确保不补充任何物资，并尽可能少地产生废物。 此外，水的获取将受到限制。

赢得第一阶段的18个美国团队每人获得25000美元的奖金，而来自德国、印度和其他国家的10个团队也得到认可，并被邀请参加今年开始的第二阶段的比赛。 第二阶段的获胜团队能赢得高达15万美元的奖金，而决赛选手将有机会将他们的想法付诸实践。

来自南伊利诺伊大学研究微生物的副教授拉希尔·贾雅科迪（39岁）和他的团队通过提出一个回收塑料和食物垃圾并将其转化为食品的系统，顺利通过竞赛的第一阶段。该系统被命名为“μBites”，通过粉碎废弃物的特殊装置将其溶解。计划将含有碳元素的液体通过基因转换技术制造的人工微生物进行处理，使其变成人类可以食用的物质。

2020年4月在国际空间站，携带食物包的NASA宇航员

3d打印技术的应用

他们已经能够在实验室水平上实现这些过程中的每一项。贾雅科迪说：“扩大研究规模是现在的课题，现在最需要的是资金。”他们的目的是赢得第二阶段并将系统落地。

除此之外，第一阶段的胜者们还提出了一些独特的想法。例如，用多能性干细胞制造培养肉，用培养的水果细胞制造味、色、香丰富的“浆果”。还有在塑料袋中制作面包的想法。

美国康奈尔大学研究生组“BigRedBites”提出了在宇宙中在不同的空间培育植物、蘑菇、蓝藻、酵母等的系统。各个生长环境中产生的二氧化碳、氧气、水等，通过在其他生长环境中循环利用，将所需的土壤、水、营养元素的量控制在最小限度。他们计划将这些食材用3d打印技术加工，制作出不含真正肉的“肉丸”和“肉饼”等，提供宇航员所需热量的15%。

BigRedBites团队的领导里维拉·弗洛伦斯是一名大学的食品科学学生，他说：“我们利用细菌和酵母的能力来进行指数式繁殖。这一挑战也是思考其他更可持续的食品系统的一个机会。”

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