對于生活在地球上的我們來說,,吃飯,、喝水是一件再平常不過的事了,但在失重環(huán)境下的太空生活,,航天員連簡簡單單的吃飯都會變成了一個巨大挑戰(zhàn),。
那么,在太空中能吃飯嗎,?能吃正常的飯嗎,?會不會是我們普通人想象不到的“黑暗料理”呢
首先,航天員在航天飛行活動中單純的進(jìn)食行為,,對他們來說都是一個不小的考驗,。在失重條件下,一杯盛滿水的杯子朝下朝上放都一樣,,杯子里的水不會自動飄浮或灑落出來,,如果放在桌子上,杯子會連同水一起飛起來,。所以說,,航天員在地面上原有的吃飯、喝水習(xí)慣到了太空就完全不能適用了。
太空中怎么吃,?吃什么,?
人在太空中到底怎么樣吃東西呢?1962年美國第一個進(jìn)入太空的航天員約翰·格倫非常擔(dān)心這個問題,。結(jié)果他到了太空后發(fā)現(xiàn),,他能夠和在地球上一樣品嘗帶去的食物,事實上,,重力并不會影響到食物的吞咽,,因為食管內(nèi)自動收縮和擴(kuò)張的肌肉能夠把食物引到胃里去,而并非要借助重力的作用,。
人類終于松了一口氣,,能吃,就能活下去??!那么,在太空中吃的食品跟地球上的能一樣嗎,?
正如大部分讀者所料,,航天員的營養(yǎng)需求、食品制備,、供給和他們的進(jìn)食方式等都有一定的特殊性,,與地面生活時的飲食有著很大的不同。
航天員在太空中吃的航天食品要根據(jù)其生活所處的特殊環(huán)境,,結(jié)合航天人員在太空的口味和消化吸收能力,,以及特殊進(jìn)食方式而研制。航天食品從本質(zhì)上講與地面普通食品是一樣的,,都是為人體提供能量和營養(yǎng),。但為了節(jié)省飛船的空間和發(fā)射時的有效載荷,航天員攜帶的航天食品應(yīng)盡可能重量輕,、體積小,。如營養(yǎng)好的干化餅干和干化香腸,吃時用水泡一下,,即可恢復(fù)到與新鮮食品相近的味道,。
航天食品除了要能經(jīng)受住航天特殊環(huán)境因素的影響,如沖擊,、振動,、加速度等的考驗而不失效外,還必須針對航天員在失重條件下生理改變的指數(shù)對膳食的營養(yǎng)素作適當(dāng)調(diào)整,。有時為了飛行的需要還要限制或增加某些食物,,如飛行前要限制食物中的鈉和水以及纖維成分,以減少飛行初期航天員的大、小便次數(shù),;如肌肉萎縮就要求食品必須提供充足的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),;骨質(zhì)丟失則要求食品提供充足的鈣以及適宜的鈣磷比例和維生素等。
為了方便航天員在太空失重條件下進(jìn)食,,防止食物在飛船艙內(nèi)四處漂浮,,各種食物、零件,、用具等都是固定好了的,。航天員從食品柜里拿出食品后,要把裝食品的復(fù)合塑料膜袋剪開一個小口,,把叉子和筷子伸進(jìn)口袋里叉著往嘴里送,。
為了防止食品碎屑到處飄飛,影響航天員或設(shè)備的正常工作,,這種食品往往都用小包裝,制成與嘴大小相近的方塊,、長方塊或小球狀的“一口吃”食品,,吃時不必再切開。如果航天員要喝水,,吃湯,、羹、汁,、果醬時,,直接從塑料口袋或牙膏狀的軟鋁管里,一點(diǎn)一點(diǎn)往嘴里擠就可以了,。
那么,,讀者們對于航天員在天上具體吃什么一定很好奇,讓我們來一探究竟吧,。
太空旅行中“吃”的歷史
前蘇聯(lián)的“牙膏”狀航天食品(圖片來源:百度百科)
早期前蘇聯(lián)和美國的航天飛行中,,航天員采取嘴對嘴的進(jìn)食方式,就是將經(jīng)過特殊加工的液體或半固體的食品裝在類似牙膏管的容器內(nèi),,進(jìn)食時通過一根導(dǎo)管將食品直接擠入口內(nèi)(圖片來源:搜狐網(wǎng))
波羅號飛船上的航天食品(圖片來源:http://bucketfountain.com/2008/03/page/2/)
20世紀(jì)60年代初,,前蘇聯(lián)和美國的航天員都是食用鋁管包裝的肉糜、果醬類膏糊狀食物,。那個時候的太空食品有三種:一種是糊狀食品,,例如牛肉漿、蘋果漿、菜泥和肉菜混合泥等,,吃時像擠牙膏似地將它們擠壓到口中,;一種是“一口吃”食品,就是將食物壓成一小塊,,一口可以吃一塊,;還有一種是復(fù)水食品,它是一些冷凍干燥的食品,,加水軟化就可以吃,。
再具體一點(diǎn),太空食品包括:俄國炒牛肉(肉類等切絲后加蘑菇和酸奶油炒的,,被稱作斯德洛格諾夫式烹調(diào)),、核仁巧克力餅、麥片,、燉雞肉,、炒雞蛋、菠蘿,、格蘭諾拉燕麥卷,、意大利通心面條和奶酪、巧克力布丁等,。這些食品的特點(diǎn)就是:水分含量高,,營養(yǎng)價值高,重量和體積??;在低重力(微重力)環(huán)境中不會隨意地飄來飄去。太空食品都是首先在地球上進(jìn)行加工,,使用特殊的包裝和儲藏方式,,然后再運(yùn)到太空船上,供航天員食用,。到了1965年,,航天員才有了更多的選擇,包括像雞尾酒,、土耳其布丁,、奶油雞湯等食物。
20世紀(jì)70年代,,由于航天員的意見很大,,因此不得不對太空食品進(jìn)行改進(jìn)。這時期對航天食品的包裝要求:保證在失重情況下使用,;重量輕體積小,。一般有罐裝(鋁罐或雙金屬罐),、盒裝(復(fù)水食品盒——指加水復(fù)原后食用的食品盒)和袋裝(復(fù)水飲料袋、蒸煮袋,、鋁塑復(fù)合袋等),。美國航天飛機(jī)上的航天員可吃到新鮮的蔬菜、水果和加熱后的鮮湯等食品,?!鞍⒉_”10號以后的食品有了很大的改進(jìn),主要是改進(jìn)了食品的包裝并增加了食品的花樣,,食用方式也改為用勺子吃,。
美國航天飛機(jī)使用的復(fù)水盒采用硅橡膠隔膜來防止加水后漏水,使加水操作更為方便可靠,。前蘇聯(lián)使用的復(fù)水食品包裝是軟塑料袋,,加工比較簡單。美國航天飛機(jī)還使用復(fù)水軟料袋,,它的加水原理與復(fù)水食品盒相同,。
此外飛船中的食品水準(zhǔn)有了進(jìn)一步的提高:在28~84天的飛行時間里,航天員采用7天的標(biāo)準(zhǔn)食譜,,食品包裝采用了整蓋易拉式鋁罐包裝,,安裝了豪華的機(jī)載保溫裝置和食品加熱裝置,可以對食物進(jìn)行加水和加溫,;實驗室中建立了微型的“太空廚房”,,廚房中有食品貯存設(shè)備,、食品制造設(shè)備和航天員進(jìn)餐設(shè)備,。
20世紀(jì)80年代后,航天員吃的幾乎和地面上一樣豐富,,已經(jīng)達(dá)到了使航天員“滿意”的水平,。航天飛機(jī)中安裝了更為先進(jìn)的“太空廚房”。航天員在飛行中按照菜單進(jìn)餐,,菜單上的食品保證一周內(nèi)不重復(fù),,航天員可以根據(jù)自己的愛好點(diǎn)菜。此外,,每天還有點(diǎn)心和零食,,美國國家航天局為航天員設(shè)計了74種不同的食物和20種飲料,確保了太空食品的多樣性,。
在失重環(huán)境中,,由于體液上涌,鼻腔充血,,導(dǎo)致味覺神經(jīng)鈍化,,唾液分泌發(fā)生變化,。美籍華人王駿太空飛行時,為了使他有好胃口,,他太太特意做了他平時愛吃的“王太太炒羊肉”,。
航天飛機(jī)上放在托盤上的食物(圖片來源:維基百科)
太空食品之一的復(fù)水菜是典型的太空食品,現(xiàn)在已應(yīng)用到日常生活中,,典型的例子就是方便面的脫水蔬菜包,。在加工時,蔬菜要經(jīng)過燙熟,、調(diào)味,、干燥、裝盒等程序,。食用時,,只需要加入一定的水。菜葉一旦變濕,,就會“還原”成餐桌上的熟菜,,而且色香味樣樣俱全,完全可以與普通餐桌的菜肴媲美,。為了能讓航天員在太空也吃上水果,,航天食品的研究員們特制了“凍干水果”。在水分脫掉的情況下,,仍然保持水果的風(fēng)味,,種類包括菠蘿、獼猴桃,、哈密瓜,、草莓等等。
目前,,凍干水果在市場上也可以買到,,比如凍榴蓮干,凍干后的香蕉,、葡萄,、蘋果,從理論上來說,,幾乎所有含水的食品都可以進(jìn)行凍干,。但對某些糖分含量或膠質(zhì)含量過高的食品,以及共晶點(diǎn)溫度過低的食品來說,,凍干會相對困難,。比起經(jīng)過其他技術(shù)處理后的水果,凍干水果的營養(yǎng)可以說是最接近新鮮水果的營養(yǎng),。
2006年,,在航天飛機(jī)上針對太空食品首次提出了環(huán)保和綠色概念,。太空食品不僅可以在太空中加工制作,甚至一些綠色蔬菜也可以在太空船的“廚房”里進(jìn)行培育和加工,。一些著名的酒店和廚師,,可以將自己的拿手菜和招牌菜送到太空,宇航員可以在太空船上擺宴會?,F(xiàn)在的航天食物和太空進(jìn)食方式與地面上差不多,,只不過由于失重,航天員用嘴去吃浮在空中的東西,,雙手可以去干別的,。而且為了不讓食物產(chǎn)生碎屑,食物都略帶黏性,,可以粘在盤子中,。
對于短期和中期飛行,主要采用攜帶式食品,,將食品在地面上制備好帶到天上去,,攜帶式航天食品按其在飛行任務(wù)中的用途,可分為食譜食品,、儲備食品和救生食品,;按食品加工類型、使用方法和具體用途可分為復(fù)水飲料,、熱穩(wěn)定食品,、干燥食品、壓縮干燥食品,、中水分食品,、調(diào)味品和自然型食品。除壓縮干燥食品用于救生食品外,,其余食品均屬食譜食品,。航天食品中還包括部分保健食品,。
圖片來源:搜狐網(wǎng)
未來N年的太空旅途怎么吃出花樣,?
對于長期載人飛行,特別是對于將來的火星探險和在月球上的長期居住,,航天員吃的食品就更加重要了,。地球上數(shù)百年的經(jīng)驗表明,適宜的飲食對科學(xué)探索非常關(guān)鍵,,在航海時代,,數(shù)以百萬計的水手因為在航海任務(wù)期間缺乏維生素C而死亡。地球和火星之間的任何旅行都將是漫長的,。兩顆行星之間的平均距離約為2.25億公里,,約相當(dāng)于地球周長的5625倍,。地求—火星往返加上在火星停留20個月可能要花3年,長期航天飛行不可避免的需要解決食品的生物再生技術(shù),,以減少食品的攜帶量和補(bǔ)給量,。
目前,美,、俄各國正在加緊研究食品的生物再生技術(shù),。美國國家航天局艾姆斯研究中心為航天飛機(jī)研制了一種“色拉機(jī)”,它可為航天員提供萵苣,、黃瓜,、胡蘿卜等新鮮蔬菜色拉;美,、俄各國也在加緊研究在空間種植小麥,、花生、大豆等糧食作物,,實現(xiàn)通過生物技術(shù)將航天員的代謝廢物轉(zhuǎn)變成食物的過程,。美國天空實驗室上的第二批乘員洛馬斯等人在航天飛行時帶去了一些辛辣的調(diào)味品,希望借它來增加食欲,。當(dāng)他們在航天飛機(jī)中食用這些辛辣的調(diào)味品時,,覺得失去了原來的味道,大家覺得很奇怪,。事后證明,,這是人在宇宙中味覺失靈的緣故。
看來老干媽想拓展太空業(yè)務(wù)比較困難了……
那么,,航天員在飛往火星和其他行星的長途太空旅行中應(yīng)該吃什么呢,?美國國家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)院評估了NASA關(guān)于太空飛行帶來的健康風(fēng)險,,讓問題更加復(fù)雜的是,,與航天員在國際空間站的經(jīng)歷不同,到達(dá)火星等更遙遠(yuǎn)地方的探索任務(wù)會讓他們暴露在極為不同的輻射水平和受其他因素影響的環(huán)境,,在長距離太空飛行過程中,,航天員的身體可能會發(fā)生尚未完全了解的改變,因為實際上我們目前對長期處于太空中的人幾乎還沒什么觀察結(jié)果,。
國際空間站航天員目前使用的航天食品。圖片來源:NASA
為航天員長距離飛行提供穩(wěn)定和美味兼具的食物存在著很大挑戰(zhàn),。目前,,NASA研發(fā)出能夠持續(xù)儲存兩年左右的食物,然而,,飛往火星的任務(wù)將需要5年的保質(zhì)期,。盡管NASA到目前為止設(shè)計的食品在延長儲存期之后仍可以安全食用,,但如果它們流失了關(guān)鍵的營養(yǎng)或是航天員覺得難吃,就會導(dǎo)致他們表現(xiàn)下降,、生病,,甚至是死亡。
看來,,開發(fā)新的高科技宇宙黑暗料理還任重道遠(yuǎn),,感興趣的讀者們,也許你們未來可以設(shè)計出星際航行的美味食物哦,!