Tegen 2050 moeten we twee miljard extra monden voeden. En dat op een planeet waar landbouwgrond schaarser wordt, grondwaterreserves uitgeput raken en klimaatverandering de spelregels herschrijft. Een gigantische uitdaging, maar volgens Catherine Alex kunnen we veel opsteken van wat ‘buiten onze aardbol’ gebeurt.

Als student aan het Master in Food Systems-programma van EIT Food schreef Catherine Alex in 2025 een interessante thesis: hoe kunnen ruimtevaartonderzoek en onze voedingssystemen elkaar versterken? Haar visie bleef niet onopgemerkt. Vandaag werkt Catherine voor de European Space Agency (ESA), waar ze startups helpt om ruimtetechnologie te vertalen naar concrete oplossingen voor het leven op aarde. Zij kan dan ook perfect aangeven welke waardevolle lessen de voedingsindustrie en de ruimtevaart van elkaar kunnen leren.

De kosmische vertaalslag

De combinatie van ruimtevaart en voedsel lijkt op het eerste gezicht misschien onverwacht, maar is volgens Catherine een van de meest fascinerende onderzoeksgebieden binnen duurzaamheid. “Terwijl we miljarden investeren om leven buiten de aarde mogelijk te maken, kampen honderden miljoenen mensen op onze eigen planeet met chronische voedseltekorten. Juist in die paradox ligt een enorme kans: ruimtevaarttechnologieën, zoals gesloten teeltsystemen en microbiële kringlopen, zijn in essentie ontworpen om te overleven onder extreme schaarste. Het is zonde om die waardevolle kennis exclusief voor de ruimtevaartindustrie te behouden. De echte uitdaging zit niet in de technologie zelf, maar vooral in de vertaalslag naar de praktijk. Want hoe verplaats je een biogeneratief levensondersteunend systeem (BLSS) voor een Marsbasis naar de complexe maatschappelijke of commerciële realiteit op aarde? Het doorgronden van die transitie is onontgonnen terrein op het kruispunt van innovatiemanagement en onze voedselvoorziening.”

Implementeren in het juiste ecosysteem

In haar thesis benadrukt Catherine Alex dat de maatschappelijke impact van ruimtevaarttechnologie niet alleen afhangt van de technologie zelf, maar vooral van de omgeving waarin die wordt toegepast. Technologieoverdracht vraagt volgens haar meer dan een technische vertaling: ook actoren, regelgeving en businessmodellen moeten mee evolueren. “De mate waarin een ecosysteem klaar is om innovatie te ondersteunen, bepaalt vaak of een oplossing doorbreekt of niet. Daarom moeten we duurzame innovatie breder beoordelen dan enkel op opbrengst of energie-efficiëntie. Ook voedingskwaliteit, milieu-impact, sociale inclusie en de bijdrage aan de Sustainable Development Goals zijn belangrijke factoren. Vanuit die optiek kan ruimtevaarttechnologie niet alleen waarde creëren voor missies naar Mars, maar ook voor voedseluitdagingen op aarde.”

Ruimte als laboratorium voor voedseluitdagingen

Wat Catherine Alex aanspreekt, is niet het spektakel van sla kweken in de ruimte, maar de onderliggende filosofie: meer produceren met minder middelen, alles hergebruiken en veerkracht vanaf de basis inbouwen. Die logica is overal relevant, van droge regio's tot stedelijke 'voedselwoestijnen' en kwetsbare gemeenschappen. “Ruim dertig jaar geleden startte ESA het MELiSSA-programma om een Marsbemanning in leven te houden zonder externe bevoorrading. Vandaag is dit systeem misschien wel het meest samenhangende antwoord op klimaatgerelateerde schaarste. Zo bewijzen de plantenexperimenten van Redwire aan boord van het ISS dat je verse voeding kunt produceren onder omstandigheden, die extremer zijn dan de meest uitdagende omgeving op aarde. De EBIOS-modules van Interstellar Lab testen dan weer gesloten voedsel- en habitatsystemen tijdens analoge missies op aarde. Daarmee vervaagt de grens tussen ruimtevaarttechniek en regeneratief ontwerp.”

Kruisbestuiving in beide richtingen

De voedingsindustrie kan veel leren van ruimtevaartonderzoek, maar volgens Catherine Alex geldt dat evengoed in de andere richting. De belangrijkste lessen uit de ruimte zijn circulariteit, een uiterst efficiënt gebruik van hulpbronnen en veerkracht onder schaarse omstandigheden. “In de ruimte vormt verspilling geen optie. Elke gram voedingsstof en elke liter water moet worden teruggewonnen en hergebruikt. Diezelfde ontwerpfilosofie is ook relevant voor toepassingen op aarde, zoals verticale landbouw in droogtegevoelige regio’s of voedselproductiesystemen voor rampgebieden. Omdat ze nooit uitgaan van overvloed, zijn zulke systemen vaak robuuster dan conventionele landbouw. Ook op het vlak van precisiebewaking inspireert de ruimtevaart. Sensortechnologieën die op het ISS worden ingezet om de gezondheid van planten te monitoren, worden vandaag toegepast in de precisielandbouw voor realtime bodemmonitoring en efficiënter irrigatiebeheer.”

Ook de aarde heeft de ruimtevaart iets te bieden. Catherine Alex ziet dat de meerwaarde vooral op sociaal en menselijk vlak ligt. Ruimtevoeding werd lange tijd benaderd vanuit efficiëntie en overleving: zo licht mogelijk, calorierijk en lang houdbaar. De aardse voedselcultuur herinnert ons eraan dat eten ook draait om smaak, identiteit, welzijn en sociale verbondenheid.

“Onderzoek naar gewasdiversiteit, smaakbeleving en het psychologisch welzijn van astronauten heeft de ruimtevoedingswetenschap inmiddels verbreed. Vooral deelnemers aan analoge ruimtemissies leveren waardevolle inzichten, omdat zij de isolatie van een ruimteomgeving ervaren, maar tegelijk het belang van echte voedselcultuur blijven voelen.”

Trends in ruimtevoeding

Bij ruimtevoeding draait het steeds meer om autonome, circulaire voedselsystemen, aldus Catherine Alex. BLSS’en, waarin water, lucht en nutriënten in gesloten kringlopen worden gerecycleerd, vormen daarbij de basis. Tegelijk maken AI, sensornetwerken en robotica deze systemen steeds slimmer en efficiënter.
“Ook alternatieve eiwitbronnen winnen terrein. Microbiële fermentatie en algenteelt gelden als veelbelovende oplossingen omdat ze weinig hulpbronnen verbruiken en onafhankelijk zijn van landbouwgrond, zonlicht of seizoenen. Een van de meest sprekende voorbeelden is het reeds aangehaalde MELiSSA-project. Dit programma werkt al ruim 3 decennia aan een volledig gesloten ecosysteem dat menselijke afvalstoffen omzet in voedsel, water en zuurstof. Technologieën die zich in de ruimte bewijzen, kunnen op termijn ook bijdragen aan duurzamere voedselsystemen op aarde.”

3 grote barrières

Tot slot merkt Catherine Alex op dat de uitdagingen voor ruimtevoeding enorm zijn en zich op drie niveaus afpelen. “Op fysisch vlak verandert microzwaartekracht fundamenteel hoe planten groeien, hoe water zich door wortels verplaatst en hoe voedingsstoffen worden verdeeld. Daarbovenop komt de verhoogde blootstelling aan straling, die zowel de plantengroei als de voedselveiligheid beïnvloedt. Bovendien zijn de beschikbare energie en massa tijdens ruimtemissies extreem beperkt. Voedsel produceren mag uiteindelijk niet meer hulpbronnen kosten dan het oplevert.”

Ook biologisch blijven er belangrijke vraagstukken. Micro-organismen gedragen zich in de ruimte anders dan op aarde. Het beheren van de microbiële ecosystemen die essentieel zijn voor de recycling van voedingsstoffen binnen een BLSS vereist geavanceerde monitoring en sturing. Die technologie staat nog volop in ontwikkeling. Daarnaast zijn er de institutionele en logistieke uitdagingen, die buiten het vakgebied vaak onderbelicht blijven.

“Toch blijft de menselijke factor misschien wel de grootste uitdaging. Hoe zorg je ervoor dat astronauten tijdens een meerjarige Marsmissie niet alleen gezond eten, maar ook plezier, verbondenheid en welzijn uit voeding halen? Hier liggen volgens mij de meest interessante onderzoeksvragen voor de toekomst", besluit Catherine Alex.