N° 68–2025: Proteiinia tyhjästä: ESA:n HOBI-WAN-pilottihanke käynnistetty

Euroopan avaruusjärjestö (ESA) rahoittaa hanketta Terrae Novae Exploration -ohjelman kautta. HOBI-WAN-projektin (Hydrogen Oxidizing Bacteria In Weightlessness As a source of Nutrition) tavoitteena on testata tätä innovatiivista menetelmää ensimmäistä kertaa mikropainovoimassa kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS) ja sen ulkopuolella. OHB System AG valittiin projektin pääurakoitsijaksi. Projekti toteutetaan yhdessä suomalaisen elintarviketeknologiayrityksen Solar Foodsin kanssa, ja sen tavoitteena on kehittää avaruuskäyttöön sopiva Solein-kaasun fermentointiteknologia.

Kestävä ja ravitseva ruoansaanti, joka täyttää miehistön energiantarpeet, on yksi suurimmista haasteista ihmisen avaruuslentojen tutkimuksessa matalan maankiertoradan (LEO) ulkopuolella. Tapauksissa, joissa ennalta sijoitettujen ruokavarastojen tai jatkuvien huoltolentojen käyttö maasta on epäkäytännöllistä, resurssien kannalta raskasta tai teknisesti mahdotonta, tarvitaan kustannustehokkaita vaihtoehtoja. Nämä voivat myös edistää kehittyneempiä elämän ylläpito- ja kierrätysjärjestelmiä tuleville LEO-alustoille.

HOBI-WAN-projektin tavoitteena on validoida ydinprosessit ja selvittää, voidaanko proteiinipitoista jauhetta tuottaa myös mikropainovoimassa. Solar Foodsin bioprosessiteknologia on muutettava kompaktiksi, itsenäiseksi järjestelmäksi, joka toimii luotettavasti avaruudessa. Esimerkiksi erityisten patruunoiden on ruiskutettava kaasuja ilman, että nestettä vuotaa ulos – tämä on kriittinen seikka, erityisesti kun otetaan huomioon vety- ja happiseosten räjähdysvaara. Kokeilulaatikko sisältää kolme erillistä kokeilua, ja astronauttien on otettava näytteitä tehtävän aikana.

HOBI-WAN-projektin ensimmäisessä kahdeksan kuukauden vaiheessa keskitytään kehittämään maassa toimiva tieteellinen malli Solein-tuotantoteknologiasta, minkä jälkeen toisessa vaiheessa keskitytään varsinaisen lentolaitteiston valmistukseen, testaukseen ja laukaisuun.

Teknologian demonstrointi perustuu seuraavaan periaatteeseen: Bioreaktorissa bakteerikulttuuria sisältävään ravinneliuokseen syötetään kaasumaista vetyä, happea ja CO₂, jotka toimitetaan varastosäiliöistä. Tulevaisuudessa tätä prosessia voidaan soveltaa suuremmassa mittakaavassa käyttämällä miehistön ja elinympäristön elossapitojärjestelmän tuottamaa vetyä, happea ja CO₂, jolloin resurssien kierrätys on tehokkaampaa kuin kansainvälisellä avaruusasemalla tällä hetkellä käytetyssä elossapitojärjestelmässä. Toisin kuin maapallolla, jossa ammoniakkia käytetään typpilähteenä, avaruudessa urea toimii typpilähteenä proteiinisynteesissä. Solein – proteiinipitoisen jauheen nimi, joka ei vaadi viljelymaata eikä auringonvaloa – kasvatetaan Xanthobacter-bakteerin fermentaatiolla. Koe sijoitetaan tavalliseen keskikannen säilytyslokeroon, joka sisältää kaikki bioreaktorin tarvitsemat komponentit, kuten inkubaattorin, anturit, ohjausyksiköt ja näytteenottolaitteet.

”Tämän projektin tavoitteena on kehittää avainresurssi, jonka avulla voimme parantaa ihmisten avaruuslentojen autonomiaa, kestävyyttä ja myös astronauttien hyvinvointia”, sanoo ESA:n tutkimusjohtaja Angelique Van Ombergen. ”Jotta ihmiset voivat toteuttaa pitkäkestoisia tehtäviä Kuussa tai jopa jonain päivänä matkustaa Marsiin, tarvitaan innovatiivisia ja kestäviä ratkaisuja, jotta he voivat selviytyä rajallisilla varusteilla. Tämän projektin avulla Euroopan avaruusjärjestö kehittää avainkykyä avaruustutkimuksen tulevaisuutta varten.”

”Eurooppalaisen Columbus-moduulin käyttöönoton jälkeen OHB on kehittänyt, operoinut ja ylläpitänyt ISS:n tieteellisiä hyötykuormia yli kahden vuosikymmenen ajan. Syvällinen ymmärryksemme ISS:n ympäristöstä yhdistettynä kokemukseemme elämän ylläpitojärjestelmistä ja tieteellisistä kokeilualustoista tekee meistä ihanteellisen kumppanin Solar Foodsin teknologian viemiseksi kiertoradalle – ja odotamme tätä yhteistyötä innolla”, sanoo Jürgen Kempf, HOBI-WAN-projektipäällikkö OHB:llä. Mutta tehtävä ulottuu paljon pidemmälle kuin uuden proteiinin lähteen testaaminen, Kempf lisää: ”Tutkimme, miten ihmisen elämää avaruudessa voidaan tukea kestävästi. Täältä saadut tiedot voivat auttaa myös vastaamaan maapallon globaaleihin haasteisiin, kuten resurssien niukkuuteen ja elintarviketurvaan. Olemme ylpeitä voidessamme tuoda osaamisemme projektiin, joka yhdistää avaruusinnovaatioita ja planeetan kestävyyttä.”

”Olemme todella iloisia, että saamme tehdä yhteistyötä OHB:n kanssa. Heidän arviointi- ja sertifiointiosaamisensa, erityisesti pakollisten turvallisuusvaatimusten osalta, auttaa meitä suunnittelemaan järjestelmän, joka sopii avaruusympäristöön, tuottaa tarvittavat tiedot ja, mikä tärkeintä, voidaan käyttää turvallisesti miehitetyllä avaruusasemalla”, sanoo Arttu Luukanen, Solar Foodsin avaruus- ja puolustusalan johtaja.

Lisätietoja Terrae Novae -tutkimusohjelmasta

Terrae Novae -tutkimusohjelma yhdistää ESA:n tutkimusmatkat matalalle maankiertoradalle, Kuuhun ja Marsiin yhdeksi yhtenäiseksi ohjelmaksi. Ohjelma toteuttaa Explore2040-strategiaa, joka perustuu visioon, jossa Eurooppa on kestävän, vastuullisen ja vastuullisen ihmisten ja robottien avaruustutkimuksen eturintamassa tarjoamalla ainutlaatuisia panoksia ja tuottaen hyötyjä yhteiskunnalle. Avaruustutkimus on kiistatta investointi tulevaisuuden vaurauteen. Se luo korkealaatuisia työpaikkoja ja tuottaa välittömiä taloudellisia hyötyjä. Tutkimustiede ja -tekniikka edistävät innovaatioita ja parantavat teollisuuden kilpailukykyä.

Tämä sisältö on käännetty tekoälyn avulla. Pyrimme tarkkuuteen, mutta käännökset eivät välttämättä välitä alkuperäisen tekstin kaikkia vivahteita.

Tietoja Euroopan avaruusjärjestöstä

Euroopan avaruusjärjestö ESA toimii Euroopan porttina avaruuteen.

ESA on vuonna 1975 perustettu hallitustenvälinen järjestö, jonka tehtävänä on muokata Euroopan avaruusvalmiuksien kehittämistä ja varmistaa, että avaruusinvestoinnit hyödyttävät Euroopan ja koko maailman kansalaisia.

ESA:lla on 23 jäsenvaltiota: Itävalta, Belgia, Tšekki, Tanska, Viro, Suomi, Ranska, Saksa, Kreikka, Unkari, Irlanti, Italia, Luxemburg, Alankomaat, Norja, Puola, Portugali, Romania, Slovenia, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Yhdistynyt kuningaskunta. Latvia, Liettua ja Slovakia ovat liitännäisjäseniä.

ESA on solminut virallisen yhteistyösopimuksen neljän muun EU:n jäsenvaltion kanssa. Kanada osallistuu joihinkin ESA:n ohjelmiin yhteistyösopimuksen nojalla.

Koordinoimalla jäsentensä taloudellisia ja henkisiä resursseja ESA voi toteuttaa ohjelmia ja toimia, jotka ylittävät yksittäisen Euroopan maan mahdollisuudet. Se tekee erityisesti yhteistyötä EU:n kanssa Galileo- ja Copernicus-ohjelmien edistämiseksi sekä Eumetsatin kanssa meteorologisten tehtävien kehittämiseksi.

Lisätietoja ESA:sta on osoitteessa www.esa.int

Ota yhteyttä ESA:han

Tiedotusvälineet – Media@esa.int