宇航员在太空中究竟吃什么?他们能否像在地球上一样享受美食?从早期的糊状食品到如今琳琅满目的太空菜单,太空食品经历了巨大的变革。本文将带您走进宇航员在太空中的饮食世界,揭秘他们的太空美食。
01太空中的饮食进化与特色
《科学之光》有相关描述, 宇航员在太空中的饮食经历了从单一到多样化的转变。早期,宇航员的食物选择相当有限,主要是牙膏状的食物,但随着时间的推移,太空食品的种类大幅增加,现在宇航员可以享受到各种美食,包括香肠馅饼、辣味烤鱼等。然而,所有的食物都必须经过地面营养师的严格筛选和把关。太空中的吃饭过程也颇具挑战,由于失重环境,宇航员需要采取一系列特殊的吃饭动作,如用叉子代替筷子,吃饭时要迅速张嘴闭嘴以防食物飞走。此外,太空环境可能会影响宇航员的味觉,因此,尽管食物营养丰富,但宇航员有时会抱怨食物没有味道。 特制的太空美食:值得一提的是,为了满足宇航员的口味需求,也会为他们特制一些美食。例如,“王太太炒羊肉”就是一道著名的太空特制菜,它是由美籍华人宇航员王赣骏的太太专门为他制作的,后来被命名为“王太太炒羊肉”,成为了太空食品的一部分。
刚开始时宇航员的食物种类只有10多种,但发展到现在已经增加到了100多 种。宇航员一天要吃4顿饭,一周内的食谱也不会有重复的。有人以为宇航员的食品都是做成牙膏状的挤着吃,肯定很不方便,其实这是早期宇航员的状况,现在已经今非昔比了。宇航员可以在太空中吃到香肠馅饼、辣味烤鱼、土豆烧牛肉、奶油面包、豆豉肉汤、金枪鱼沙拉、饼干、巧克力、酸奶、果脯、果汁等各种各样的佳肴,美国宇航员甚至还能喝到他们爱喝的可口可乐。不过,宇航员并不可以随心所欲想吃什么就吃什么,所有饮食必须经过地面营养师的严格把关。
美籍华人宇航员王赣骏乘航天飞机上天之前,为了能让他有个好胃口,他的太太专门为他做了他平时爱吃的炒羊肉。后来这道太空食品被命名为“王太太炒羊肉”。
02太空食品的包装设计与食用方式
根据《翱翔太空——中国载人航天之路》的描述, 太空食品的包装设计充分考虑了在失重环境下的食用便利性。我国航天食品通常被制作成一口大小,形状包括长方形、球形和方形等,表面涂有一层可食的保护膜,这样的设计既方便航天员进食,又能防止食物碎屑在舱内飘浮。同时,为了满足航天员的营养需求和口味偏好,航天食品的种类繁多,包括各种主食、菜肴、饮料和佐餐调料。特别值得一提的是,研究人员还为航天员准备了绿茶等茶饮料,以及特制的冻干水果,让航天员在太空中也能享受到家乡的味道。
在食用方式上,随着航天技术的发展,航天员的进餐方式也越来越接近地面生活。早期的航天食品主要是即食食品,不需要餐具,但在后续的航天任务中,航天员开始使用餐具,包括餐盘、勺子、叉子和安全剪刀等,进餐过程更加文明和舒适。
我国的航天食品通常制成一口大小的长方形、球形和方形等,表面涂有一层可食的保护膜,航天员进食时一口一块,既方便简洁,又不会掉屑,可以避免食物碎屑散落在舱内飘浮。航天员一日三餐的食谱由营养学家制定,早、中、晚3餐,3天之内不会重样。
在“神六”飞船上,航天员采用勺和叉进行食用。用餐时,航天员每人一套餐具,包括餐盘、勺子、叉子和安全剪刀等。餐盘被束缚在航天员一侧大腿上,勺子和安全剪刀等吸附于餐盘上,食品利用餐盘上的尼龙搭扣固定在餐盘内,取食食品后,要闭嘴咀嚼,防止残渣外泄,复水食品具有相互粘连性,用勺子食用,饮料用吸管吸食。
03太空饮食的特殊性及其挑战
根据《空间营养学》的描述, 在太空飞行期间,由于飞船内的各种物体,包括航天员,都处于失重状态,这对航天食品提出了特殊的要求。食品不能含有粗颗粒,以防在舱内漂浮并被吸入呼吸道或影响设备。同时,航天食品需要满足一系列的条件,如营养丰富、体积小、重量轻、保质期长,并且符合航天员的饮食习惯。此外,由于太空环境对航天员的味觉产生影响,太空食品的味道也是一大挑战。为了应对这些挑战,科学家们已经研制出了多种类型的航天食品,并致力于改进食品加工设备、延长食品保质期、确保食品安全等方面的技术研发。
太空轨道飞行期间,飞船内的各种物体包括人都处在失重状态下,地球上原有的方位和轻重概念已失去了原来的意义,呈现自由漂浮状态。干粉末状的食品会在舱内漂浮,被吸入人的呼吸道,影响健康;飘落到仪器设备中,会影响设备的功能。所以对航天食品的加工、重量、体积等提出了不同的特殊要求。航天食品的基本要求:一是粗食尽可能少,因为粗食不易消化;二是要吸收率高,残渣少,重量轻,体积小,营养丰富;三是必须在37.7℃的温度下放置6个月而不腐烂变质;四是必须符合航天员的饮食习惯和口味,能引起食欲,吃得开心。
航天食品经历了由简单到复杂,由失真到仿真等一系列演变和改进,发生了很大的变化。尽管航天员食品丰富多彩,但是航天员食用时反映食品味道不佳,有时偏甜,有时缺乏食物应有的香味,有的甚至味同蜡。航天员的味觉在太空中发生变化,引起了科学家的关注。对这个问题的研究,将有助于了解太空环境对人类中枢神经系统的影响。
其次是骨质脱钙。在失重的影响下,尿中钙、磷、镁等无机盐的排量增加。一般每月的失钙量为人体总重的0.3%~0.5%。骨质大量脱钙后会变得疏松,轻微活动和用力就会造成骨折,特别是脊柱和长骨的骨折。在太空进行体育锻炼是与脱钙作斗争的主要办法,其次是进食多钙的食品,服用钙磷酸盐类药物也有一定效果。
航天膳食应能提供符合航天员膳食营养素供给量标准的热量和营养素。在进行食谱设计时,应根据每类食品的营养特点和每个食品的营养成分来确定其比例和品种,使搭配成的膳食符合平衡膳食的要求。
航天食品的研制:太空中处于微重力状态,因此,航天员在太空对食品及其营养有特殊的要求。航天食品要安全,在失重状态下能方便使用。根据需求,目前为航天员训练和执行任务研制了新鲜食品、自然食品、干燥食品、中水分食品、辐照食品、热稳定食品、复水食品、冷冻冷藏食品共八类几十种航天食品。
对于涉及多人、长时间、远距离的航天任务,连续提供食物以及营养保健品仍是一个挑战。膳食营养对航天员生命质量的重要性是不言而喻的,这不仅是因为只有通过适宜营养素的摄入才能保持适宜的营养状态,而且还因为适宜的食物在长期航天过程中发挥重要的社会心理学作用。航天对食品系统的独特要求是低质量、低能耗和长保质期;食品最低保质期随任务面异。食品供给将侧重可再生农作物生产,配备适合在微重力和重力降低(如火星和月球)环境操作的食品加工系统。当前,航天食品系统面临如下挑战:
(1)研制新的食品产品。为保持航天员的健康,食品必须有营养、美味可口。研制开发适合航天特点的新产品势在必行。
(2)研发新的食品加工设备。环境约束需要所有的装备结构紧凑、多功能和重量轻。此外,装备必须最低能耗、清洁用水最少、易于操作和清理以及产生最少的空气污染和气味。
(3)延长食品保质期。食品的保质期在舱温储藏条件下必须能够安全地维持9个月至5年。对长期航天任务将提供一定的冷藏和冷冻的储藏条件。
(4)改进和监测食品安全。保证食品安全和预防病原微生物的污染和释放不愉快的气味对航天员的健康和高效至关重要。
(5)食品包装。为保证延长食品的保质期和安全性,使重量和废弃物减到最少,需要新的包装方法和材料。
(6)研发食品废物处理系统。在航天器密闭的环境中,水和空气被循环利用。
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