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[科普中国]-太空食物

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简介

太空食品从本质上讲与地面普通食品一样,都是为人体提供能量和营养的,但空间环境的不同和航天员生活工作的特点,对太空食品提出了许多特殊要求。如体积小,重量轻,营养丰富,方便进食等。具体可分为日常菜单食品、应急供应食品和舱外活动食品三类。

随着航天事业的发展,太空食品也有一个发展和改善的过程。经过不断的改进,质量有了很大的提高,复水食品出现,告别了牙膏式食品时代。太空食品从最初的十几种已经发展到了100多种。尤其是中国的太空食品最具特色,相比西餐更加色香美味,可口宜人。

发展历史20世纪60年代以美国的航天食品为例,在20世纪60年代左右发射的飞船中,航天食品只是为了解决航天员的“温饱问题”。那时发射的“水星”和“双子星座”飞船中配备有三种食品:

第一种是糊状食品,例如牛肉浆、苹果浆、菜泥和肉菜混合泥等,它们被压到铝制牙膏壳内,吃时像挤牙膏似的,将它们挤压到口中;

第二种是“一口吃”食品,就是将食物压成一小块,一口可以吃一块;

第三种是复水食品,它是一些冷冻干燥的食品,加水软化就可以吃了。

这三种都不好吃,由于这两个型号飞船飞行时间都很短(15分钟-14天),座舱小,航天食品只要维持航天员的营养就可以。

20世纪70年代在70年代,飞船中配备的航天食品达到了“小康水平”。

在美国的“阿波罗”7号、8号和9号飞行中,仍然采用的是“双子星座”中的太空食品,航天员对这些食品非常不满意,带上去的食品常常出现剩余,航天员的健康水平也在下降。因此,不得不对航天食品进行改进。“阿波罗”10号以后的食品有了很大的改进,主要是改进了食品的包装和增加了食品的花样。例如,将复水食品的包装上加了一个进水口,可加入热水,用勺子吃;增加了罐头食品;除了各种主食和副食外,还有水果蛋糕、小点心、果冻、桃干、杏干、梨干等。

“天空实验室”飞行的时间是28-84天,空间站中的食品水准有了进一步的提高:航天员采用6天的标准食谱,食品包装也做了全面的改进,采用了加封一层塑料膜的整盖易拉式铝罐包装,可以对食物进行加水和加温;实验室中建立了微型的“太空厨房”,厨房中有食品贮存设备、食品制造设备和航天员进餐设备;航天食品的花样和品种大大增加,在航天员的菜单上列了80种食品和饮料。

20世纪80年代进入80年代后,美国主要发射的是航天飞机,每次飞行7-30天,航天员是6-7人,在航天飞机上的航天食品又有了重大改进,已经达到了使航天员“满意的水平”,航天飞机中安装了更为适用的“太空厨房”。

航天飞机中的太空厨房实际是一个多功能的食品加工和贮存柜。贮存柜中有食品贮箱、调味品贮箱、加热器、分水器、餐具箱、清洁卫生用品箱和废物箱。此外,还有一个可以折叠的专门为了制备食品的台子。航天员在飞行中按照菜单进餐,菜单上的食品保证一周内不重样,航天员可以根据自己的爱好点菜。此外,每天还有点心和零食。

21世纪2005年日本航天员第一次在太空吃到了方便面,日本还将寿司、韩国也将把传统的泡菜等特色食品带入太空。

具体要求1、首先要确保食品安全,不能发生任何食源性疾病和食物中毒。2、食品及包装必须能经受住航天特殊环境因素的影响,如冲击、振动、加速度等的考验而不失效。

3、太空食品需从地球携带到太空,考虑到载人飞船发射费用昂贵,为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷,太空食品应尽可能重量轻,体积小,营养好。

4、从营养方面来看,太空食品必须符合失重条件下航天员生理改变的要求。航天飞行会导致航天员骨钙丢失,肌肉萎缩,红细胞数量减少,食品要针对航天员生理改变指数对膳食的营养素作适当调整。例如,肌肉萎缩要求食品提供充足的优质蛋白质,骨钙丢失要求食品提供充足的钙,以及适宜的钙磷比例和维生素D。另外,飞行初期食品的脂肪含量不宜太高,以免加重空间运动病;为防止心血管系统功能失调,要限制食品中钠的供给,保证钾的供给。

5、为了方便航天员在太空失重条件下进食,防止食物在飞船舱内四处飘浮,一般把太空食品加工成一口大小,并且食品包装内一般不能有流动的汤汁,也就是所谓的“一口吃”食品。

6、为了减轻飞船舱内的废物收集系统的负担,航天食品都不含骨、皮、核等残渣。

7、考虑到在太空长期飞行中,航天员处于失重状态和狭小空间中,食欲容易下降,这样会影响航天员的工作效率和身体健康。太空食品必须种类丰富、花样繁多,以刺激航天员的食欲。1

随着太空的食品冷藏设备和加热装置的飞速发展,太空食品的类型和品种已接近地面膳食。从最初的十几种已经发展到了100多种。不仅花样多,而且味道好,营养丰富。宇航员每天一般吃4顿饭,一周之内的食谱不重复。航天员在太空中可以吃到:黑面包、蜜饼、火腿、酸甜汁的猪肉、鹌鹑、波兰式梭鱼、俄罗斯奶酪、鲟鱼、蔬菜汤和红莱汤、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、草莓、饼干、酸奶、果脯、巧克力、茶、果汁和咖啡,还有新鲜水果和蔬菜。美国宇航员甚至可以喝到他们爱喝的可口可乐。

2012年2月,在四川省展览馆航天展现场展出了的杨利伟专享的“太空干粮”,包括叉烧肉、墨鱼丸、烤麸、腌黄瓜、螺旋藻枸杞月饼、五仁火腿月饼、花生酱、夹心饼干、巧克力夹心饼干等 。2

食品分类太空食品大致有两种类型:一类是在太空正常飞行时航天员所要吃的食品,另一类是在特殊情况下所要用的食品,即日常食品和特殊食品。

日常食品1、即食食品:它是拿过来就吃的东西,不需要进行再加工,如含中等水分、一口大小的压缩成型的或用涂膜处理的干燥食品等。

2、复水食品:这种食品是冷冻干燥食品,因为它在被送上太空时轻而小,在航天食品中占有较大比重,但在食用前必须复水,在它的包装袋上都有一个单向入水阀门,以便复水用,复水后即可食用。

3、热稳定食品:这类食品是经过加热灭菌自理的软包装和硬包装罐头类食品,俗称“软硬罐头”。它们的特点是不仅含有正常量的水分,而且与普通食品从口感到形状最接近。太空飞行证明,在失重条件下用普通餐具由开口容器中取食完全可行。这类仪器占航天仪器的比例也很大。如苏联礼炮6号空间站中这种仪器占80%左右。

4、冷冻冷藏食品:这类食品是在地面上冻好带进太空的,溶化后可食用。

5、辐射食品:这是经过放射线杀菌后的食品,它曾在美航天飞机飞行中少量使用过。

6、自然型食品:地面上没经处理的食品,如新鲜水果,蔬菜、水果、果酱和调料等。

7、复水饮料(冲剂或软固体饮料):它是在太空加水溶解后制成的冷饮或热饮。在包装上美国早期用复水饮料袋,后改用折叠塑料瓶和方形复水包,以便用吸管吮吸。

特殊食品1、备用食品:它是指在发生特殊情况必须延长飞行时所用的食品,其类型同前。

2、应急食品:这种食品是指在飞行器发生故障时,航天员必须穿着航天服时所用的食品,如铝管包装的半固体果酱、菜泥、肉羹等。应急食品也包括当航天员着陆后,降到远离人烟的地方,等待救援期间饮用的食品。

3、舱外活动食品:这是指存于头盔内颈圈部分的固体或半固体、流质供食器中的食品,供长时间舱外活动中临时给航天员饮用的食品。

食用方法太空食品大都为脱水食品,临吃前可把食物放入一个碗形的容器中,再用注射器将一定数量的水注进容器,然后再放进烤箱里加热。一顿饭不超过半小时就可以“做”好。共有两种食用方法:

1、像在地面上就餐,自己把食物送到嘴里;

2、让食物飘在空中,人过去用嘴咬住它。

注意事项1、先把脚固定在地板上,把身体固定在座椅上,以免飘动。

2、就餐时一定要注意端碗、夹饭、张嘴、咀嚼一连串动作的协调。端碗要轻柔,动作太猛,饭会从碗里飘出去;夹饭、夹菜要果断,夹就要夹准、夹住,最好不要在碗里乱拨拉,以免饭菜飘走,使用叉子效果最好;饭菜夹住后,张嘴要快,闭嘴也要快,因为即使是放到嘴里的食物,不闭嘴它也会“飞”走;咀嚼时节奏要放慢,细嚼慢咽利于消化,还可以减少体内废气的产生和排泄,避免宇航员生活环境的污染。

3、在太空吃饭最忌讳的就是边吃边说。边吃边说会使嘴里嚼碎的食物碎末飞出嘴外,飘在餐厅或生活舱里,很难清除,如果残渣被吸入气管则会更麻烦。喝水时也不能让水洒到舱内,否则它也会漂浮在舱内,危及航天员和仪器设备的安全。在太空中的饮用水都是密封袋装的,用软管或对着袋嘴挤着喝。

中国特色中国的太空食品形式上是以中式食品为主,搭配成的航天膳食具有明显的中餐特色,能够符合航天员的口味要求,比如膳食有主食和副食之分,主食主要以米面类的食物为主,副食讲究荤素搭配,在加工上注重色香味形。如八宝饭,不仅风味独特、色泽艳丽,其中的莲子、桂圆等配料还有保健功能,具有浓郁的中国特色。

中国人有饭后喝茶的习惯,据此发明了包装简单、饮用方便的茶精饮料,饮用时只需通过包装袋上的一个单向阀门将水注入,揉捏包装袋,等到与水充分吸收复原,就可以打开包装进食。2

神州十一号太空食物神舟十一号和天宫二号载人航天任务,航天员要在轨驻留长达30天,是我国历次载人航天任务中在轨驻留时间最长的一次,这对航天食品的安全性、多样性要求更高。具科研人员介绍,神舟九号航天员的食谱周期是4天,他们为航天员准备了70多种食物。而这次飞行食谱周期延长了1天,航天食品5天内不重样,品种和种类比原来更丰富,根据航天员个人的口味准备了主食、副食、饮品、调味品和功能食品等6大类近100种食品。3

航天员中心航天营养食品研究室副主任曹平透露,飞船17日7时40分入轨,景海鹏和陈冬在太空享用第一顿美餐是11时许,两个人一起共吃了8种食品。分别是主食:五谷饼干;副食:苹果罐头、五香鲽鱼、香辣豆干、酱香鸡肉肠、美味雪菜;饮品:柠檬茶、温胃饮。4

航天营养与食品分系统副主任设计师臧鹏介绍,根据飞行时段的不同,科研人员对食物进行相应配餐和组包。此外,航天员科研训练中心环控生保研究室研制了太空食品加热装置,确保航天员在太空中能够吃到热食。