Космическая еда — это вид пищевого продукта, созданного и переработанного для потребления космонавтами во время полетов в космическое пространство . К такой пище предъявляются особые требования: она должна обеспечивать сбалансированную диету и адекватное питание для людей, работающих в космосе, а также ее легко и безопасно хранить, готовить и потреблять в наполненных оборудованием невесомых средах пилотируемых космических кораблей . Космическую еду обычно подвергают сублимационной сушке, чтобы минимизировать вес и обеспечить длительный срок хранения.
В последние годы космическая еда использовалась различными странами, участвующими в космических программах, как способ поделиться и продемонстрировать свою культурную самобытность , а также облегчить межкультурное общение . Хотя астронавты в космосе потребляют самые разнообразные продукты и напитки, первоначальная идея Комитета «Человек в космосе» Совета по космической науке в 1963 году заключалась в том, чтобы снабдить астронавтов формулой диеты, которая обеспечивала бы все необходимые витамины и питательные вещества. [1]
Существует несколько классификаций космической еды: [2] [3]
Более распространенные основные продукты питания и приправы не имеют классификации и известны просто по названию. [ нужна цитата ]
Разработка продуктов питания для потребления в космосе зачастую является трудным процессом. Продукты питания должны соответствовать ряду критериев, чтобы считаться пригодными для размещения в помещении. Пища должна быть физиологически подходящей, то есть питательной, легкоусвояемой и вкусной. Во-вторых, пища должна быть разработана для потребления в условиях невесомости. Таким образом, еда должна быть легкой, хорошо упакованной, быстро подающейся и требующей минимальной очистки. Наконец, продукты питания требуют минимальных затрат энергии на протяжении всего их употребления; они должны хорошо храниться, легко открываться и оставлять после себя мало отходов (например, продукты, которые имеют тенденцию оставлять крошки, плохо подходят для хранения в помещении). [ нужна цитата ]
Газированные напитки пробовали в космосе, но они не получили одобрения из-за изменений в отрыжке, вызванных микрогравитацией. Без силы тяжести, которая разделяет жидкость и газ в желудке, отрыжка приводит к рвоте, называемой « мокрой отрыжкой ». [5] Coca-Cola и Pepsi впервые были доставлены на STS-51-F в 1985 году. В последующих миссиях Coca-Cola летала в специально разработанном диспенсере, в котором используется оборудование BioServe Space Technologies, используемое для биохимических экспериментов. Космическая станция «Мир» перевозила банки с пепси в 1996 году .
Также было разработано пиво , которое противодействует снижению восприятия вкуса и запаха в космосе и снижает вероятность появления влажной отрыжки в условиях микрогравитации. Эксперимент с параболическим полетом, проведенный компанией «Восток 4-Пайнс Стаут», подтвердил, что рецептура с пониженной карбонизацией соответствует критериям, предназначенным для космоса. [6] Ячмень, собранный из культур, выращиваемых несколькими поколениями в космосе, также был доставлен обратно на Землю для производства пива. Хотя это и не космическая еда (в ней использовался тот же «земной» рецепт с высокой карбонизацией), исследование показало, что ингредиенты, выращенные в космосе, безопасны для производства. [7]
Космический хлеб оказался недостижимым из-за множества проблем. К 2012 году был предложен метод, при котором тесто заквашивается растворенным CO 2 (в отличие от дрожжей) и готовится низкотемпературным процессом, что позволит выпекать свежий хлеб из сыпучих ингредиентов во время будущих космических полетов. [8]
Основная цель упаковки космических продуктов питания — их сохранение и удержание. Однако упаковка также должна быть легкой, простой в утилизации и полезной при приготовлении пищи к употреблению. В упаковке также есть этикетка со штрих-кодом, позволяющая отслеживать рацион космонавта. На этикетках также указаны инструкции по приготовлению блюд на английском и русском языках . [5]
Многие продукты российской космической программы упаковываются в консервные банки . [9] Их нагревают электрорезистивными (омическими) методами, открывают консервным ножом, и находящуюся внутри еду потребляют напрямую. Русские супы разводятся и употребляются прямо из упаковки. [10]
Космические продукты НАСА упаковывают в ретортные пакеты [11] или используют лиофилизацию. [9] Они также упаковываются в герметичные контейнеры, которые помещаются в лотки и удерживаются на месте. Лотки имеют ремни на нижней стороне, позволяющие астронавтам прикреплять лоток к точке крепления, например, к ногам или поверхности стены, а также включают зажимы для удержания пакета с напитками или посуды в условиях микрогравитации. [ нужна цитата ]
Международная космическая станция оснащена регидратационными камерами и подогревателями еды для приготовления упакованной пищи перед употреблением. [12] Первый камбуз на МКС был расположен в Российском орбитальном сегменте (РОС) и содержал гидратационную систему для разогрева пищи и подогреватель еды для консервов . В Соединенных Штатах была разработана вторая система подогрева пищи в форме портфеля, обеспечивающая функцию разогрева продуктов питания в пакетиках. В модуль Unity добавлен второй камбуз в связи с увеличением численности экипажа. Совместные ужины были редкостью, поскольку русские, астронавты космического корабля «Шаттл» и другие астронавты МКС часто ели в своих сегментах по разным расписаниям. [13] [14]
На космической станции Тяньгун кухня расположена в основном модуле Тяньхэ вместе с жилыми помещениями и развлекательными системами. [15] [16] Хуан Вэйфэнь, главный тренер астронавтов Китайского пилотируемого космического агентства (CMSA), пояснил, что станция оборудована небольшим кухонным столом для приготовления пищи и первой в истории микроволновой печью в космическом полете [17] [18] ], чтобы астронавты могли «всегда иметь горячую еду, когда им понадобится». [19] [20]
Ранняя космическая еда в основном состояла из небольших кубиков, лиофилизированных порошков и густых жидкостей, помещенных в алюминиевые тубы. Американский астронавт Джон Гленн , впервые использованный в третьей миссии «Меркурий» в 1962 году, первым начал есть яблочное пюре прямо из алюминиевой трубки. [21] Однако в конечном итоге производство тюбиков было прекращено, поскольку их конструкция не позволяла чувствовать запах или видеть пищу, а текстура также налагала ограничения на разнообразие продуктов питания, которые могли быть доступны. [21] Также были доступны сублимированные порошки, которые можно было повторно гидратировать, а также высококалорийные кусочки еды размером на один укус. У этих решений были свои проблемы, однако со временем порошки стало легче повторно замораживать, а кубики покрывали желатином, чтобы предотвратить рассыпание на оборудовании. [22] С появлением в миссии «Аполлон-8» «миски для ложек» астронавты смогли открыть содержимое упаковки и есть простую еду ложкой. [23]
За обедом на корабле « Восток-1» (1961 г.) Юрий Гагарин ел из трех тюбиков типа зубной пасты по 160 г (5,6 унции), два из которых содержали порции мясного пюре, а один — шоколадного соуса .
В августе 1961 года советский космонавт Герман Титов стал первым человеком, испытавшим космическую болезнь на корабле «Восток-2» ; он является рекордсменом как первый человек, которого вырвало в космосе. [24] Это событие «возвестило о необходимости питания в космических полетах». [25]
Джон Гленн , как первый американец, побывавший на орбите Земли в 1962 году, должен был экспериментировать с приемом пищи в условиях невесомости. Некоторые эксперты были обеспокоены тем, что невесомость ухудшит глотание. Гленн не испытал таких трудностей, и было установлено, что микрогравитация не влияет на естественный процесс глотания , который обеспечивается перистальтикой пищевода . [ нужна цитата ]
Астронавтам более поздних миссий Меркурия (1959–1963) не понравилась предоставленная еда. Они ели небольшими кубиками, лиофилизированные порошки и тюбики полужидкостей. Астронавтам это показалось неаппетитным, они испытывали трудности с регидратацией сублимированных продуктов и не любили сжимать пробирки или собирать крошки. [2] Перед полетом астронавтов также кормили завтраками с низким содержанием остаточных веществ , чтобы снизить вероятность того, что они испражняются в полете. [26]
.jpg/1280px-Frank_J._Roberts_demonstrating_how_astronauts_eat_(cropped).jpg)
Некоторые проблемы с продовольствием миссий «Меркурий» были решены в более поздних миссиях «Джемини» (1965–1966). Тюбики (часто тяжелее, чем продукты, которые в них содержались) были заброшены, желатиновые покрытия помогали предотвратить рассыпание небольших кубиков, и были разработаны более простые методы регидратации. Меню также было расширено и теперь включает такие блюда, как коктейль из креветок , курицу и овощи, тосты, пудинг из ириски и яблочный сок . [2]
Экипаж «Джемини-3» во время космического полета украл сэндвич с солониной . Командир миссии Гас Гриссом любил сэндвичи с солониной, поэтому пилот Джон Янг взял с собой один, вдохновленный коллегой-астронавтом Уолтером Ширрой . Однако Янг должен был есть только разрешенную пищу, а Гриссом не должен был ничего есть. Плавающие куски хлеба представляли собой потенциальную проблему, из-за которой Гриссом убрал сэндвич, а НАСА мягко упрекнуло астронавтов за этот поступок. [27] Были созваны слушания в Конгрессе, вынудившие заместителя администратора НАСА Джорджа Мюллера пообещать, что повторений не будет. НАСА усилило бдительность в отношении того, что астронавты берут с собой в будущие миссии. [28] [29] [30]
До программы «Аполлон» (1968–1975) первые разработки космических продуктов питания проводились в Школе аэрокосмической медицины ВВС США и армейских лабораториях Натика . [25] Разнообразие вариантов питания для миссий «Аполлон» продолжало расширяться . Появление горячей воды упростило регидратацию сублимированных продуктов и привело к более аппетитному результату. Это был важный аспект во время миссий «Аполлон», поскольку астронавты будут проводить в космосе больше времени. Аппетитная еда повысит шансы экипажа на правильное питание. [21] «Ложка-миска» позволяла более нормально питаться. Еду можно было хранить в специальных пластиковых контейнерах с застежкой-молнией, а влага позволяла ей прилипать к ложке. [2] Однако в то время отсутствие вкуса было проблемой. Чтобы не вызвать чрезмерную стимуляцию кишечной системы, пищу готовили с небольшим количеством специй. Поэтому астронавты всегда искали что-то более вкусное. Любимым блюдом Харрисона Шмитта, участника « Аполлона-17», были квадраты бекона. Баззу Олдрину понравились креветки. Пол Вайц пошел за мороженым. [31] [32] В более поздних миссиях Аполлона продукты были улучшены, чтобы использовать ретортные пакеты и банки. Это позволило термически стабилизировать пищу, что позволило хранить ее в течение более длительного времени. [21]
Базз Олдрин принял пресвитерианское христианское таинство Святого Причастия на Луне. Он был освящен его пастором, преподобным Дином Вудраффом, за две недели до космического полета. [33]
«Я налил вино в чашу, которую дала мне наша церковь. Под действием силы в одну шестую лунного веса вино медленно и изящно завивалось по стенке чаши. Интересно было подумать, что самая первая жидкость, когда-либо вылитая на луна и первая еда, съеденная там, были элементами общения». — Базз Олдрин [33]
Олдрин принял Евхаристию в тот же час, что и его поместная церковь в ту воскресную субботу, и позже он заявил, что «я особенно сильно почувствовал свое единство с нашей церковью дома и с Церковью повсюду». [33]
Большие жилые помещения на космической станции Скайлэб (1973–1974 гг.) позволили установить на борту холодильник и морозильную камеру. [34] Это позволило хранить скоропортящиеся и замороженные продукты, что сделало микрогравитацию основным препятствием для будущих миссий. [35] : 142–144 Когда солнечные панели «Скайлэб» были повреждены во время запуска и станции пришлось полагаться на минимальную мощность от телескопической установки «Аполлон» , пока члены экипажа «Скайлэб-2» не выполнили ремонт, холодильник и морозильник были среди систем, которые Центр управления полетами поддерживал в рабочем состоянии. . В модуле Орбитальной мастерской (OWS) была специально спроектированная кают-компания, предназначенная для приготовления пищи и приема пищи (см. изображение справа). [ нужна цитата ]
Также был доступен обеденный стол, который был спроектирован так, чтобы избежать иерархических позиций благодаря своей треугольной планировке и поддерживать социальную сплоченность. Стол и стулья были прикреплены к полу и оснащены ограничителями для ног и бедер, что позволяло принимать пищу более нормально. Используемые подносы могли согревать еду и имели магниты для хранения столовых приборов и ножниц, используемых для открытия пищевых контейнеров. [35] : 142–144 [36] : 29 Он мог вместить всех трёх членов экипажа одновременно, используя различные средства микрогравитации. [37] В результате улучшенной организации питания астронавты на борту «Скайлэба» сохранили один из лучших показателей потребления питательных веществ. [34]
Меню включало 72 позиции; впервые было заморожено около 15%. Коктейль из креветок и масляное печенье были неизменными фаворитами; Лобстер Ньюберг , свежий хлеб, [38] обработанные мясные продукты и мороженое были среди других вариантов. [34] Пища была аналогична той, что использовалась для Аполлона, но для консервации была запечатана в банки. [38] Экипаж счел, что он лучше, чем у «Аполлона», но все же неудовлетворительный, отчасти из-за того, что в космосе вкус еды иной, чем на Земле. [35] : 292–293, 308 Замороженные продукты были самыми популярными, и они любили острую пищу [36] : 130 из-за заложенности носовых пазух из-за невесомости, притупляющей их чувства вкуса и запаха. [35] : 292–293, 308 Невесомость также усложняла процесс как приема пищи, так и уборки: экипажи тратили на уборку до 90 минут в день. [39]
По просьбе астронавтов НАСА включило сливочный херес в одну миссию Скайлэб и упаковало часть для испытаний на самолете с пониженной гравитацией . В условиях микрогравитации запахи быстро проникают в окружающую среду, и агентство обнаружило, что шерри вызывает рвотный рефлекс . Обеспокоенность по поводу реакции общественности на отправку алкоголя в космос заставила НАСА отказаться от своих планов. Вместо этого астронавты выпили купленный запас, соблюдая специальную диету перед полетом. [38]
Астронавты испытательного проекта «Аполлон-Союз» ( 1975 г.) получили образцы советской космической еды во время совместного обеда объединенного экипажа. Среди продуктов питания, предоставленных «Союзом-19», были консервы из говяжьего языка , фасованный рижский хлеб , тюбики борща и икра . На борще была надпись « водка ». [40]
Станции «Салют» в Советском Союзе были первыми, где были организованы зоны для разных занятий, включая стол для работы и совместный ужин. К середине 1970-х годов космонавты и астронавты российских космических исследовательских станций «Салют» могли есть свежие продукты, такие как помидоры, кориандр и огурцы, из своих орбитальных космических садов, а некоторые даже имели возможность выпить глоток вина или водки с их еда. [31] Новаторская теплица «Оазис» на «Салюте-1» (запущенная в апреле 1971 года) привела к созданию объектов для выращивания растений на более поздних станциях «Салют», на «Мире» и на Международной космической станции, и, как сообщается, первые овощи, выращенные в космосе, были съедены. в 1975 году на борту «Салюта-4». [31] [41]
В рамках космической программы «Интеркосмос» союзники Советского Союза, в том числе Народная Республика Болгария , активно участвовали в исследованиях и внедрении космических технологий с 1960-х годов до конца коммунизма в 1989—1990 годах в Восточном блоке . Для целей программы производил космическую еду Институт криобиологии и лиофилизации (ныне Институт криобиологии и пищевых технологий), основанный в 1973 году в составе Болгарской академии наук . [42] [43] В меню входят традиционные болгарские блюда, такие как таратор , сарма , мусака , лютеница , кисело мляко , сушеные овощи и фрукты и т. д. [44] [45]
.jpg/1280px-JAXA_Space_food_Ramen_(Soy_sauce).jpg)
Цель НАСА в отношении еды на МКС состоит в том, чтобы максимально приблизить ее опыт к земному, а также обеспечить более приемлемую и вкусную еду. [46] Современные астронавты имеют более широкий выбор основных блюд , и многие астронавты запрашивают индивидуальное меню из списков доступных продуктов, включая такие продукты, как фруктовый салат и спагетти . Свежие фрукты и овощи, которые можно безопасно хранить при комнатной температуре, едят в космических полетах. Астронавты иногда заказывают вяленую говядину для полетов, так как она имеет длительный срок хранения и сильный вкус. [47] [48] Еда на МКС похожа на еду на «Шаттле» тем, что она индивидуально упаковывается, чтобы обеспечить возможность обмена и предотвращения проблем в условиях микрогравитации. Из-за ограниченного водоснабжения упор был сделан на термостабилизированные продукты, а не на методы регидратации. [46]
С 2002 года небольшая система LADA Greenhouse (листовая камера размером всего 16 х 20 х 26 см) используется на борту Международной космической станции для изучения того, как растения растут в условиях микрогравитации, и для выращивания съедобных овощей для космонавты. LADA включает в себя модуль управления и была отправлена на станцию уже оснащенной корневой средой для растений, которые будут выращиваться и употребляться в пищу в космосе.
[58]
Проект НАСА по передовым пищевым технологиям (AFT) исследует способы обеспечения достаточного количества продовольствия для длительных миссий по исследованию космоса. [59] Это исследование в первую очередь сосредоточено на смягчении неблагоприятных последствий для здоровья, вызванных длительными космическими полетами. [46] Воздействие на здоровье может включать такие симптомы, как потеря веса, обезвоживание, снижение количества эритроцитов, запоры и электролитный дисбаланс. Проект передовых пищевых технологий направлен на разработку космических продуктов питания, минимизирующих эти неблагоприятные последствия. [60]
В октябре 2003 года Китайская Народная Республика начала свой первый пилотируемый космический полет «Шэньчжоу-5» . Астронавт Ян Ливэй взял с собой и съел специально обработанную свинину Юйсян ( китайский :鱼香肉丝), курицу Кунг Пао ( китайский :宫保鸡丁) и рис «Восемь сокровищ» ( китайский :八宝饭) вместе с китайскими блюдами . травяной чай. [61] Еда, приготовленная для этого полета и последующего полета с экипажем в 2007 году, была коммерциализирована для продажи на массовом рынке. [62]
На космической станции Тяньгун на борту хранится питание, состоящее из 120 различных видов продуктов, выбранных с учетом предпочтений космонавтов. Основные продукты питания, в том числе тертая свинина в чесночном соусе, курица кунг-пао , говядина с черным перцем, тертая свинина Юйсян , маринованная капуста и напитки, в том числе разнообразные чаи и соки, пополняются во время полетов роботизированного грузового космического корабля класса «Тяньчжоу» . Свежие фрукты и овощи хранятся в холодильниках. Хуан Вэйфэнь, главный тренер космонавтов CMSA, объясняет, что большая часть еды готовится твердой, без костей и небольшими кусочками. Такие приправы, как соус из свинины и соус из сычуаньского перца, используются для компенсации изменений вкусовых ощущений в условиях микрогравитации. [19] [20] Продукты питания часто корректируются в соответствии с отзывами астронавтов, например, когда в Тяньчжоу были включены большие запасы овощей 4 . [63]
Кроме того, китайская станция «Тяньгун-2» провела эксперименты по выращиванию на борту продуктов питания в условиях микрогравитации, таких как кресс-салат, форма съедобной травы, а также рис. На станции также находятся шелковичные черви — эксперимент, разработанный студентами, чтобы выяснить, можно ли использовать их в качестве источника белка в длительных космических миссиях. [6]
В настоящее время ведется большая работа по разработке продуктов питания и упаковочных решений, подходящих для длительных космических полетов (2,5 года и старше). Основная цель — обеспечить астронавтов вкусной и питательной пищей, уделяя особое внимание минимизации объема, массы и отходов. [64]
Ключевым моментом является минимизация отходов, образующихся во время длительных миссий. Была подчеркнута важность биоразлагаемых, съедобных и многоразовых упаковочных решений, поскольку они снизят нагрузку на систему управления твердыми отходами. Также было предложено максимально увеличить срок хранения пищевых продуктов, что еще больше поможет сократить отходы. [64]
Также проводятся исследования пищевых систем для лунных и планетарных наземных миссий. В настоящее время большое внимание уделяется переработке сельскохозяйственных культур, чтобы большую часть меню составляли культуры, выращенные гидропонным способом . Первоначальные идеи по выращиванию культур включают белый и сладкий картофель, соевые бобы, пшеницу и рис. Вторичным преимуществом является облегчение производства и регулирования кислорода и углекислого газа. [64]
Особое внимание уделяется тому, чтобы астронавты получали не только рекомендуемые уровни питательных веществ для поддержания психического и физического здоровья, но и правильные количества, необходимые для длительного космического полета. Исследования показали, что потребности в питании меняются в зависимости от количества времени, проведенного в космосе. Например, рекомендуемое количество кальция составляет 1000 мг/день, а в длительных миссиях его можно увеличить до 1200 мг/день. [64]
Воспользовавшись популярностью космических миссий «Аполлон» в начале 1970-х годов, компания Pillsbury начала продавать на потребительском рынке «пищевые палочки» (также известные как « космические пищевые палочки »). [65] В коробку входило четырнадцать палочек в индивидуальной упаковке, которые имели шесть вкусов, таких как арахисовое масло , карамель и шоколад . Food Sticks продавались как «сбалансированные по питанию закуски». [ нужна цитата ]
Примеры производных продуктов можно найти в сувенирных магазинах Космического центра НАСА, обычных магазинах сладостей и новинок, интернет-магазинах или магазинах Army Surplus . Популярный пример — сублимированное мороженое . Tang , первоначально появившийся на рынке в 1959 году, стал популярен в 1960-х годах благодаря его включению в американские пилотируемые космические полеты. [ нужна цитата ]
Из-за отсутствия гравитации содержимое желудка плавает и имеет тенденцию оставаться в верхней части желудка, под грудной клеткой и рядом с клапаном в верхней части желудка. Поскольку этот клапан не является полностью закрывающимся (это всего лишь мышца, которая работает под действием силы тяжести), если вы рыгаете, она становится влажной отрыжкой из-за содержимого желудка.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )