Европейское космическое агентство (ЕКА) приступило к этапу изучения пилотного проекта HOBI-WAN, целью которого является решение важной задачи в области исследования космоса человеком – обеспечение астронавтов питанием во время продолжительных миссий на Луне или Марсе, исключая необходимость поставок с Земли. Этот проект, расшифровывающийся как «Водородоокисляющие бактерии в невесомости как источник питания», реализуется в рамках программы Terrae Novae. Компания OHB System AG выступает главным подрядчиком, работая совместно с финской компанией Solar Foods, экспертом в области пищевых технологий.
В рамках эксперимента планируется создание белкового порошка под названием Солеин. Процесс его производства основан на газовой ферментации с использованием бактерий, которые окисляют водород и углекислый газ. Ферментация будет осуществляться в биореакторе, спроектированном для функционирования в условиях микрогравитации на борту Международной космической станции и, возможно, за ее пределами. Это позволит астронавтам иметь автономный источник питания, не зависящий от солнечного света или сельскохозяйственных угодий, что становится необходимым условием, когда создание запасов или организация миссий снабжения оказываются нецелесообразными или слишком дорогостоящими.
Начальный этап проекта займет приблизительно восемь месяцев и будет посвящен разработке наземной научной модели технологии. Затем последуют этапы производства, тестирования и отправки оборудования в космос. В состав системы входят специальные картриджи для подачи водорода, кислорода и CO₂, что имеет большое значение в связи с возможной опасностью газовых смесей в условиях космического пространства.
В основе проекта HOBI-WAN находится компактный биореактор, предназначенный для содержания бактериальной культуры в условиях микрогравитации. Эта культура будет получать питание из газообразного водорода, кислорода и углекислого газа. Мочевина, образующаяся благодаря жизнедеятельности экипажа, будет выступать в качестве источника азота для белкового синтеза, что отличается от традиционных методов, применяемых на Земле, где обычно используется аммиак. Бактерии рода Xanthobacter, используемые в проекте, утилизируют эти газообразные соединения для производства Солеина. Система предусматривает проведение трех отдельных экспериментов во время миссии, которые будут осуществляться и контролироваться экипажем МКС. Они будут извлекать образцы для последующего анализа. Встроенные картриджи должны обеспечивать безопасную подачу газов, исключая утечки жидкости, что является критически важным требованием в условиях микрогравитации и при работе с потенциально взрывоопасными газовыми смесями.
Сочетание опыта OHB System AG в области научной поддержки МКС и экспертизы Solar Foods в области пищевой ферментации создает необходимые условия для адаптации земных технологий к условиям космоса и создания надежной космической системы. При успешной проверке данная технология может стать важной частью систем жизнеобеспечения будущих космических станций, снижая потребность в регулярных поставках и обеспечивая более эффективную утилизацию ресурсов, что превосходит существующие методы на МКС.
Проект HOBI-WAN является частью масштабной стратегии Европейского космического агентства (ЕКА), которая реализуется посредством программы Terrae Novae. Эта программа объединяет инициативы по изучению околоземного пространства, Луны и Марса. Главная задача – развитие европейской независимости в пилотируемых и роботизированных космических миссиях, а также создание технологических и промышленных преимуществ для общества. Производство продуктов питания в условиях отсутствия почвы и солнечного света является новаторским подходом, способным кардинально изменить не только освоение космоса, но и помочь в решении земных задач, таких как обеспечение продовольственной безопасности и преодоление дефицита ресурсов. Использование газовой ферментации в условиях микрогравитации ставит перед специалистами сложные задачи, затрагивающие не только инженерные аспекты, но и микробиологию и вопросы безопасности: необходимо обеспечить контроль над газообразованием, гарантировать надежность системы в условиях орбиты, учитывать условия жизнедеятельности экипажа и интегрировать ее с системами жизнеобеспечения. В случае успешной реализации проект HOBI-WAN внесет существенный вклад в достижение цели – осуществление длительных миссий на Луне и Марсе, где каждый грамм груза и пополнение запасов представляют собой серьезные логистические и технологические трудности.