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本帖被 wowoni 执行加亮操作(2021-06-29)
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 本 文 约 4350字阅 读 需 要 11 min6月17日，中国人首次进入自己的空间站，3名航天员将在太空中度过时长3个月的太空“出差”生活。进入太空并不是科学家面对的唯一挑战，一旦我们将宇航员派往太空执行探索任务，我们还必须解决他们的日常问题，其中最重要的是为他们提供机上食物。中国空间站为航天员配备了120多种航天食品，其中有不少传统中式菜品的身影，例如鱼香肉丝、宫保鸡丁，都出现在航天员的美食列表里。 中国空间站配有冷藏箱。来源/央视新闻截图回顾历史，各国宇航员的“太空外卖”菜单什么样？苏联宇航员的食物第一个在地球以外吃饭的人是苏联宇航员尤里·加加林，他在太空中的食物是63支铝软管，看起来就像是牙膏。每支“牙膏”装有160克食物，还有面包球、熏香肠和柠檬切片。他选择的主食是蒜末肉泥，甜点是巧克力酱和黑加仑汁。在108分钟的飞行时间里，他没来得及都品尝一下，但他表示尝过的食物都很好吃。1961年8月，人类历史上第二个太空人格尔曼·季托夫获得的也是类似食谱，他在25小时飞行中吃了三次，但回到地球时感觉非常饥饿，因为在太空中的热量消耗要比地球上大许多。因此，后来的宇航员食谱中增加了煎牛排、牛舌、肉饼、鸡柳、红菜汤和黑面包。除面包外，其他食物都装在软管里。 赫鲁晓夫与航天员季托夫和加加林。来源/网络为什么宇航员要吃“牙膏”呢？因为在太空失重环境下，食品一不小心就会满仓乱飞，所以宇航员每一次进食都会小心翼翼。他们在打开食品包装时，必须及时握住，防止食品“逃跑”。万一食品破碎或掉屑，就可能引发严重的后果。就是简单地喝口水，都要防止水滴溢出嘴外，因为溢出的水珠有可能飞进仪表仪器内造成破坏。为了解决这一难题，最早进入太空的苏联、美国宇航员只能用“嘴对嘴”进食方法，即将特殊加工的食品装在类似牙膏管的容器内，进食时用导管挤入口内。1962年，美国宇航员约翰·格伦乘坐水星飞船起飞时，他的便当盒中塞满了一口大小的食物冻干块，这些小立方块必须在太空中重新加水融成食物泥，装进牙膏管再食用。他后来吐槽，吃饭的任务很容易，但他不喜欢菜单有限的事实。这些难吃的各种牙膏管糨糊、小方块速食品让航天员苦不堪言，是航天员心中名副其实的“黑暗料理”。由此可见，首代宇航员的饮食条件相当艰苦。20世纪70-80年代初是苏联太空食品工业的顶峰，当时已经能够制造260种太空食品。1975年，美苏两国的宇航员进行首次太空国际聚餐，苏联宇航员请美国同行吃饭，准备的是牛舌、里加面包和红菜汤。当时，苏联宇航员还能吃到鲱鱼馅饼、鸡排，甜食、20多种果汁、15种果肉条、水果泥和蔬菜沙司。用葡萄制成的维生素片不仅十分可口，而且不用喝水就能在口内溶化。还有配制的混合茶（印度红茶加上撒马尔罕绿茶），能让宇航员在太空飞行期间精神振奋。 苏联“东方-3”号和“东方-4”号的食品包。来源/网络如今，俄罗斯宇航员的太空饮食几乎同地面上完全一样：黑面包、蜜饼、火腿、酸甜汁的猪肉、鹌鹑、波兰梭鱼、俄罗斯奶酪、鲟鱼、蔬菜汤和红菜汤、草莓、饼干、巧克力、茶和咖啡。太空人再也不用从软管中吸食了。它们用特制的器皿包装，可以直接放在有加热设备的工作台上，有的用聚合物包装，连第二道菜都不必吸食，可以用勺或叉子取食。 现代包装的俄罗斯宇航员食物美国宇航员的食物20世纪60年代中期到70年代后期，美国国家航空航天局研制（NASA）的“双子星座号”飞船上的粮食系统得到大幅改善，家用电器制造商惠而浦公司为他们生产了一种塑料包装的冻干食品。制作冻干食品需要先将食物煮熟，然后快速冷冻，再放到真空中缓慢加热，去除冷冻过程中形成的冰晶。宇航员用喷嘴往食物上洒水，把吸了水的食物揉成糊状。这比“牙膏”味道好些，还能吃到牛肉和肉汁，但水是冷的，所以食物并不可口。 食物吃之前只能加冷水。来源/网络自阿波罗号任务开始，太空食物质量在不断提高。这主要是因为阿波罗飞船采用了氢氧燃料电池作电源，这种电池发电时可产生大量的水。于是，航天飞机不仅能提供冷水，也能提供热水了，这就使得脱水复水食品的性状和风味更接近于地面的普通膳食，能在一定程度上满足航天员的口味，宇航员甚至可以用勺子吃东西了。阿波罗号航天飞机的食品储藏室里塞满了零食，除了6包菠萝水果蛋糕外，还有布朗尼、巧克力蛋糕和水果软糖。想要吃咸口的还有芝士饼干和BBQ牛肉干。宇航员们甚至还有15包口香糖，每包里有4条。执行阿波罗17号任务期间，晚餐基本上是以鸡肉作主菜配米饭，还有奶油布丁和全麦饼干，饮品则有速溶咖啡、茶、热可可和柠檬水。在这个早期空间站时代，美国宇航员已经能吃到80多种饮食了。进入80年代后，美国主要发射的是航天飞机，航天飞机上安装了更为适用的“太空厨房”，这就使得航天食品有了重大改进，已经达到了使航天员“满意的水平”。 美国宇航员的牛肉和高粱。来源/网络太空厨房实际是一个多功能的食品加工和贮存柜，里面有食品贮箱、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。这些太空菜单中最具有代表性、最受宇航员欢迎的是墨西哥玉米饼，它可以根据宇航员的胃口涂抹不同馅料，还不容易碎，不会对精密仪器造成威胁。”一名国际空间站上的宇航员发现了一包被藏起来的玉米薄饼后这样写道：“我们拍过一段打开包装袋、享用玉米饼的视频。它们简直太好吃了，可能是我吃过最棒的墨西哥玉米饼。”如今，美国人发明了种种能在无重力环境中使用的餐具，甚至包括咖啡杯、煎锅。Skylab空间站甚至还有餐厅和桌子，宇航员拥有令人惊讶的大菜单可供选择，甚至可以将自己的选择纳入菜单。 国际空间站第61远征队俄罗斯和美国宇航员的食物。来源/网络中国宇航员的食物20世纪90年代以来，随着载人航天器上食品冷藏设备和加热装置的飞速发展，航天食品的类型和品种已接近地面膳食。2003年10月，我国首次执行了载人太空飞行，宇航员杨利伟带了经特殊处理的鱼香肉丝、宫保鸡丁、八宝饭以及中药茶这些符合中国人口味的菜品。另外，鱼香肉丝等佳肴还有另外的作用，那就是失重状态下，航天员的肌肉会萎缩，而像鱼香肉丝、酱牛肉等食品里都含有丰富的蛋白质，尤其是乳清蛋白，有助于促进身体肌肉合成，而且这些食物口感很好，也会促进他们食欲。我国首次载人航天对接天宫一号时，景海鹏、刘旺、刘洋三名航天员的伙食清单更加丰富，鱼香肉丝、宫保鸡丁、什锦炒饭、咖喱炒饭、蘑菇鸡块、雪菜肉丝、黑椒牛柳、红烧肉、冬笋火腿炒饭等等，可谓应有尽有。食谱是五天一循环，包括主食、副食、即食、饮品、调味品、功能食品等6大类近100种。 中国宇航员吃的什锦炒饭。来源/网络之所以要准备这么多花样的菜品，不是因为航天员都是“吃货”，而是因为航天员在失重的状态下，排便功能会弱化，食欲会受到影响，丰富的品种会刺激人的食欲，增加食物摄入量。中国宇航员除了可以在太空吃到美味佳肴，还可以在饭后吃一些甜点。人在行动不方便时，不是很想吃太多食物，而甜点提供的能量高、可口、饱腹感强，少量摄入就可以让人很满足。吃些甜点可以给人提供能量，也容易使人产生愉悦放松的心情。 中国宇航员吃的烧鸡腿。来源/网络此外，宇航员在失重环境里待一阵子，都会出现一种叫“查理·布朗效应”的生理反应，就像得了严重感冒，脸红脖子粗、鼻塞嘴没味、嗅觉味觉变得迟钝。为了增加航天员的口感和食欲，需要在航天食品里添加更多辛辣、麻辣的猛料，中国宇航员的饮食中就包含了多种酱料：川味辣酱、叉烧酱、海鲜酱。中国航天膳食研究中心还有更远大的理想，他们曾对记者说：“最终，中国的八大菜系都会被送上太空的。毕竟，这些都是宝贵的传统文化。”如果哪一天，中国宇航员在太空上吃火锅，大家也不要太过惊讶。 “神十”宇航员王亚平在吃粽子。来源/网络其他国家宇航员的食物日本宇航员的太空饮食包含了许多传统日式风味的食品，包括抹茶、羊羹、拉面、寿司、味噌汤以及梅干饭等。这些食品都是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)与其他日本食品公司，例如味之素、明治食品以及日清食品所共同开发的。值得一提的是，2001年日清研发出了世界上首款太空拉面“Space Lamb”，这款产品通过优化拉面中的小麦粉和淀粉成分，即便国际空间站里提供的热水只有70度，也能轻松将面泡开。同时整份面条被设计成只有一口大小，热水泡开之后也不会散。2005年7月，太空拉面“Space Lamb”被搭载在“发现号”航天飞机上与日本宇航员野口聪一一起前往太空。而这次新品研发的契机，其实也是野口曾表示“想在太空中吃我最喜欢的食物——炒面”。 日清研发的目前的 7 款太空食品。来源/网络意大利的太空饮食同样具有民族特色，2007年，意大利宇航员保罗·安杰洛·内斯波利在乘坐航天飞机到达空间站后，用自己携带的各种意大利美食举办了一场美食盛宴，款待了其他几名宇航员。盛宴中有意式橄榄酱、帕马森干酪、菠萝伏洛干酪及辣香肠等，其中，意式饺子和意式蔬菜调味饭让宇航员们胃口大开，他们对这两样食品更是赞不绝口。意大利对太空饮食的最大贡献就是Lavazza以及Argotec两家商业公司为国际太空站研发了一种浓缩咖啡机ISpresso，该机器还可冲泡其他如茶、热可可以及肉汤等热饮。2015年5月3号，意大利太空人Samantha Cristoforetti成为第一个在太空中饮用现泡咖啡的人。这项技术不仅提升了在太空站的生活品质，同时也是一项在太空中的流体力学试验，要知道SSpresso与其搭配的饮用杯都是为了在低重力环境下与流体作用而特别研发的。韩国宇航员的太空饮食，当然少不了他们引以为傲的泡菜。为了制出适合太空旅行的泡菜，三间研究机构花费了超过一百万美元，研究了数年才成功。2008年4月，韩国的宇航员李素妍带了改良版本泡菜一同前往国际太空站。现在，宇航员甚至可以下单叫外卖了。最近几年，除了俄罗斯联盟号外，还增加了多个多趟货运飞船班次，比如美国龙飞船、天鹅座飞船、欧空局ATV飞船、日本HTV飞船，基本上平均每两个月就有一次往返补给。宇航员只要在空间站里发一封邮件申请就行，地面上的航天机构营养师，就会添加到最近一班飞船的货单里，吃到相对来说更新鲜的美食。宇航员如何解决内急俗话说，人有三急，宇航员也不例外。吃了这么多食物，想上厕所该怎么办呢？要知道宇航服穿脱非常麻烦，而且太空中的环境十分复杂，不仅近似于真空，同时还处于失重状态，稍有不慎就可能丢掉性命。据了解，初代的宇航员们都是直接尿在宇航服里，只要尿液很快冷却，就没有什么事。苏联第一位宇航员尤里·加加林、美国第一位宇航员艾伦·谢泼德都是这么干的。虽然说内急问题解决了，但这种办法太过尴尬。20世纪80年代，华人科学家、美国太空总署太空飞行中心材料研究所所长唐鑫源完成了对太空服的改造，在宇航服里加入高分子吸收体，发明了一种能吸水1400毫升的纸尿片，解决了航天员的排尿问题。我国宇航员第一次登陆太空，也是穿上了特殊设计的尿不湿。 唐鑫源。来源/网络后来，宇航员还使用尿袋和马桶等装备，不过这样的方法并不太好，因为太空中的环境是失重的，这些方法无法做到很好地防止垃圾四处飘浮。NASA曾尝试让宇航员直接在太空中处理废物，也就是在宇航员的臀部贴一个袋子，然后宇航员将袋子不断的揉捏，使袋子中的杀菌剂能起到杀菌的作用。但是这样做会让宇航员感觉更加尴尬，况且时间成本也高，因此这样的方法也逐渐被弃之不用了。 宇航员的纸尿裤最近几年，NASA开发的宇航服具有更强大的吸水能力，当宇航员在太空舱外执行任务时要内急，宇航服一次能吸水近4杯的量。而当他们在太空舱时，会使用专门的厕所来方便。这种厕所名叫“废物收集系统”，是使用旋转的扇叶将固体废物分散在容器中，之后又将容器暴露在真空空间中使其干燥，而液体部分先则是被直接排放到太空。 NASA开发的太空厕所2009年，NASA又花费2亿5千万美元为国际空间站制造了尿液净化设备，尿液经过净化处理，就会成为新的纯净水。中国宇航员解决内急的方式也是在航天舱设有专门的厕所。厕所的坐便器分为大、小两种，马桶可以伸缩，用的时候就打开，不用的时候可以折叠收起来节省空间。 由于在太空上水资源十分宝贵，宇航员们的尿也不能让它浪费，通过生物菌处理数小时后，这些尿液与饮用水无异，可以继续饮用。至于便便，将采用真空烘干粉化的方法，最后撒向太空。直到现在，如何在太空中上厕所，仍然是一个尚未完美解决的难题。因此，2016年，NASA在网络上就“宇航员怎么解决内急”重金寻求帮助和建议，得到了很多脑洞大开的想法。结语目前各国的太空饮食依然有一个共同的困难，就是大部分蔬果在宇宙中最多只能保持两天鲜度，空间站中新鲜食品极其稀缺。绝大多数食品只能脱水或加工成罐头运上太空。科学家们正在想方设法解决这一问题，比如在空间站种蔬菜（主要是生菜和西红柿等方便食用的蔬菜）、养螺旋藻。现在，已经有一些宇航员吃上了太空实验生菜。“太空菜园”成真之时，人类自给自足的太空居留才能实现。参考资料：1、黄昏晨钟《舌尖上的太空》2、赵雁、杨永桢《神奇太空生活揭秘:太空可以吃到鱼香肉丝》3、陈斌、董海胜《国内外航天营养与食品工程研究回顾与展望》4、梅实《话说在太空中的“吃”》5、郭灵洁《揭秘航天员太空饮食》
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