Solein® en tête de la liste des alternatives de la NASA pour les systèmes alimentaires dans l'espace
En août dernier, Solar Foods a franchi une étape importante en remportant la catégorie internationale lors de la troisième et dernière étape du Deep Space Food Challenge. Ce défi, organisé par la NASA (National Aeronautics and Space Administration), l'ASC (Agence spatiale canadienne) et la Methuselah Foundation, vise à encourager l'innovation dans les systèmes alimentaires pour les missions spatiales à long terme. Il a permis à Solar Foods de tester et d'affiner son produit pionnier, la soléine, une protéine microbienne produite à partir d'électricité, de dioxyde de carbone, d'hydrogène et d'eau. Arttu Luukanen, premier vice-président de la division Espace et Défense de Solar Foods, nous parle du parcours, des défis et des perspectives d'avenir de l'humanité dans son objectif de maintenir la vie au-delà de la Terre.
L'économie de l'eau dans l'habitat
Solar Foods
Pourquoi Solar Foods a-t-elle participé au Deep Space Food Challenge ?
Le Deep Space Food Challenge est l'un des défis du centenaire de la NASA, qui invite directement le public à trouver des solutions révolutionnaires à des problèmes qui intéressent la NASA. Ce problème concernait la manière dont les futures missions d'exploration spatiale pourraient être équipées de systèmes de production alimentaire durables. "Pensez à la planète comme à un vaisseau spatial", explique M. Luukanen. "Tout comme dans l'espace, nous devons fermer les boucles de ressources sur notre planète, en veillant à ce que rien ne soit gaspillé. La nourriture spatiale est l'exemple ultime d'une économie circulaire, où le seul intrant est l'énergie.
À mesure que les missions spatiales s'éloignent de la Terre, les méthodes traditionnelles d'approvisionnement en nourriture ne sont plus viables. L'envoi d'un seul kilogramme de nourriture en orbite terrestre basse coûte déjà des dizaines de milliers de dollars. Envoyer de la nourriture sur Mars devient non seulement prohibitif, mais les aliments, en particulier les protéines, se périmeraient également au cours de la mission de plusieurs années sur la planète rouge. Avec la présence humaine sur la Lune prévue dans le cadre du programme Artemis de la NASA et l'ambition d'envoyer des astronautes sur Mars, la production alimentaire dans l'espace devient non seulement importante, mais essentielle à la mission. Solar Foods a participé au concours avec l'ambition d'apporter une solution à long terme à ces défis, en proposant Solein comme moyen de créer des aliments nutritifs dans l'espace en utilisant les ressources déjà disponibles à bord des vaisseaux spatiaux ou des bases lunaires, notamment le dioxyde de carbone et l'hydrogène, les principales matières premières nécessaires à la production de Solein.
La formule gagnante de Solein : la boucle d'eau
Le Deep Space Food Challenge a été structuré en plusieurs phases, avec plus de 300 équipes participant au premier tour. Solar Foods devait développer un concept initial sur le fonctionnement de son bioréacteur dans l'espace, en détaillant les entrées et les sorties du système. Solein, le premier produit de Solar Foods, a joué un rôle central dans la réussite de l'entreprise dans la compétition. Produit à l'aide d'un processus de biofermentation qui se nourrit d'hydrogène et de dioxyde de carbone, Solein n'est pas seulement durable, il est aussi très efficace. Solein préserve l'une des ressources les plus précieuses de l'espace : l'eau.
L'une des principales avancées a été réalisée lorsque l'équipe s'est aperçue que sa technologie permettait de fermer des boucles d'eau critiques dans l'espace. "Dans les habitats spatiaux, l'oxygène est produit en divisant les molécules d'eau. Alors que l'oxygène est utilisé par l'équipage, l'hydrogène est généralement rejeté dans l'espace, gaspillant ainsi de l'eau précieuse. En introduisant cet hydrogène et le CO2 expiré par les astronautes dans notre processus, nous pouvons récupérer l'eau tout en produisant de la Solein", explique M. Luukanen. Cette solution permet de relever l'un des défis les plus importants pour les missions spatiales à long terme : le maintien d'un approvisionnement durable en eau. Cette innovation s'aligne parfaitement sur les objectifs à long terme de la NASA en matière de durabilité des missions spatiales, surtout si l'on tient compte de l'étude décennale récemment publiée par les Académies nationales, qui préconise des investissements importants dans le développement de systèmes de survie biorégénératifs.
Relever les défis
Remporter le Deep Space Food Challenge n'a pas été une mince affaire. L'un des principaux obstacles était la manipulation de mélanges explosifs d'hydrogène et d'oxygène dans le bioréacteur. "Nous travaillons avec des réacteurs à petite échelle, d'environ 40 à 50 litres, et nous devions nous assurer qu'il n'y avait pas de situations où le processus pouvait mal tourner. Bien que l'énergie en jeu ne soit pas suffisante pour causer des dommages catastrophiques, la sécurité reste une priorité absolue", note M. Luukanen.
En outre, l'environnement de microgravité dans l'espace pose des défis uniques. Sur Terre, les gaz et les liquides se comportent de manière prévisible, mais dans l'espace, leurs mouvements changent radicalement, ce qui rend la conception des bioréacteurs beaucoup plus complexe. "Dans l'espace, nous ne pouvons pas compter sur les mêmes modèles de réacteurs que ceux que nous utilisons sur Terre", explique M. Luukanen. "Notre système doit être entièrement autonome, car les astronautes n'auront pas le temps de surveiller et d'ajuster l'équipement en permanence.
Un autre défi consistait à garantir la qualité du produit final. Alors que sur Terre, le contrôle de la qualité fait souvent appel à des processus de laboratoire tels que les tests en boîte de Petri, dans l'espace, des systèmes plus avancés et automatisés sont nécessaires pour vérifier que le produit reste sûr et non contaminé.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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