大多数人对太空食品的想象仅限于真空包装的冻干小块食品。实际上美国宇航局花了12年时间才成功开发出安全的、适合在微重力环境下让宇航员食用的各种食物。
科学家们考虑的是,这些食物要易消化,经受发射过程中极端压力和振动,食用过程无碎屑、重量轻、易于准备和食用、不需要冷藏、足够的营养、保质期长。
早期宇航员的食物第一次太空中使用食物发生在1961年春天,由前苏联宇航员尤里·加加林执行。一个可挤压的牙膏形状的管里有肉泥和巧克力酱,加加林就挤压这个管子来食用里面的食物。
最早期的太空食物设计。
美国宇航局水星计划中,出现了半凝固液体包装在试管内,碎玉米片和碎小麦都制成一口大小的立方体,然后涂上明胶,这样它们就不会掉落碎屑。
水星和双子座任务中使用的管状食物和一口大小的立方体压缩食物。
随着技术的发展,开始使用包装的冻干食品。冷冻干燥食品能保持营养价值,且不需要冷藏,并很轻易制成小包装。
然而,在微重力条件下,这些冷冻干燥食品的水合还原是个繁琐的过程。水通过喷嘴注入包装,揉捏食物,然后通过包装开口直接挤进嘴里。食用后,杀菌片被放入空包装中,以阻止微生物生长。
根据美国宇航局的数据,双子座7号任务中每个宇航员每天的食物材料(包含食品包装)限制在0.77公斤,体积为1.8升。
阿波罗登月时期1969年阿波罗11号任务让人类登上月球,太空食品已经有了巨大的改善。从管子里挤压糊糊食物的日子一去不复返了。
多种新的技术和包装被引入,热稳定食品罐头,无需水合复原的小包装食品,可口的饮料包。
这些即食食物很受欢迎,它们更像普通食物的稠度,尽管更粘,所以食物可以更好地粘在一起而不会飘掉。美国宇航局称,一名宇航员一周的食物可以装进一个大小等于三个鞋盒的容器里。
阿波罗11号任务中有70多种食物可供选择。在月球表面行走的宇航员的太空服上还装配有水。如果他们饿了,可以啃一口头盔上的高营养食物棒。
尽管在阿波罗任务期间太空食品方面取得了很大进步,但大多数阿波罗宇航员在太空中进行的是7x24小时繁忙工作实验,由于没有摄入足够的营养,返回地球时体重减少了。
70年代的太空食物1973年,美国宇航局发射了天空实验室(国际空间站ISS的先驱),这是第一个允许宇航员在太空中长期停留的空间站。
美国宇航局为支持宇航员的心理健康,在天空实验室内设置了一个用餐区。这里没有椅子,但有束脚环,让船员们聚集在一张桌子周围,在一个熟悉的氛围中吃饭。
NASA为这次任务还配置了食品储存冰箱。由于与地球食品相似,很受船员欢迎。宇航员使用一个食物加热托盘,这是一个整单的装置,带有单独的隔间,使用热传导来加热食物包装。
国际空间站时代国际空间站自2000年以来一直有人居住。通常情况下,三到六名宇航员和宇航员会里面不到六个卧室大的空间内停留6个月。
在前往空间站前,宇航员们可能花几天的时间在约翰逊航天中心的食品实验室,对包含200种食物的菜单进行品尝和选择。每位宇航员都有自己的食物储备,每天自己决定要吃的食物,当然宇航员之间被允许互相交换食品。
如今,在国际空间站上,美国提供了大约一半的食物,其他则由俄罗斯提供。大约50%是热稳定包装罐头形式,但也有以冻干、辐照和自然的形式存在。
宇航员不必在抵达国际空间站时携带整个6个月的食物供应,因为每隔一段时间就会有货船来回补给。
太空中,缺乏重力会导致体液流动不正常,头部感到充血,进而影响嗅觉和味觉。太空中香味也会以不同于地球的方式飞散,不会像在地球上那样上升分布,所以很多时候食物的气味居然无法直接到达鼻子里。
由于这个原因,美国宇航局表示,宇航员往往更喜欢添加香味的食物。国际空间站上更有很多调味品,都是液体形式的。胡椒粉悬浮在油中,盐溶解在水中,都借助滴管添加到食物中。
前往火星的食物准备目前国际空间站上的食物保质期为18个月至3年。如果前往火星,需要增加到5年。考虑到重量限制,食物甚至要单独发射往火星。
要让食物能维持五年,将需要更好的配方、更好的包装、更好的工艺和冷冻技术。
美国宇航局也一直探索在太空中种植食物。2015年,国际空间站的船员成功食用太空种植的食物:红叶生菜。
NASA表示,植物种植是载人火星任务不可缺的一部分,不仅是为了营养,而且是为了制造氧气和处理废物。
美国国家航空航天局正在研究新系统,利用营养素成分来制造食物,有点像3D食品打印机,也许他们能打印出太空冰淇淋。
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