要想把好吃的帶上太空,首先要解決「掉粉」和「打嗝」的問題

有讀者問:

QC菌,能不能科普下航天食品與日常食品的區別?

這是個大坑,我來慢慢講。其實航天食品最重要的區別是,必須要為宇航員的生存環境做周全的考慮。

加加林第一次「上天」時,人們還根本不知道,在失重中人能不能完成「吃東西」的動作。所以,那時任何關於航天食品的嘗試都是在冒險。

好在人們很快發現,失重並不會影響到人的吞咽動作,而消化系統在失重狀態下也工作完好。在這種情況下,「航天食品」才算真正開始起步。

(最早的航天食品)

吃貨的追求

由於技術所限以及為安全考慮,蘇聯最初的航天食品只有類似牙膏狀的半流體食物,被宇航員擠到口腔內。1961 年加加林升空時就帶了這種食物,這也是大多數人對於「航天食品」的刻板印象。

(牙膏狀航天食品)

同一時期的美國,就顯得「高大上」了很多。他們利用冷凍乾燥技術搞出了一堆凍干脫水食物,吃的時候只需要拿水泡上就好了。雖然比「擠牙膏」好了點,但宇航員的感受仍然是 4 個字——味同嚼蠟。

(冷凍乾燥處理的航天食品)

這些早期的「航天食品」根本不是用來「享受」的,它只是保證了宇航員一天的能量和營養所需,完全算不上什麼「美食」。

試過代餐的小夥伴們都知道,代餐這東西,吃一天兩天沒啥事,如果能連續吃一星期,那精神就絕對值得佩服了。因為從第三天開始,你會無比懷念你之前吃過的一切。無論是麻婆豆腐還是辣子雞,黑椒牛柳還是流沙包,都會往你腦子裡一個一個地輪流蹦躂。就連之前最討厭的香菜餡餃子,五仁月餅,好像也變得香甜可口起來。

宇航員也是一樣啊。如果執行一個任務就是一個月,那就相當於在美食方面「禁慾」了一個月啊。天天擠牙膏,對身體和心理都是一種摧殘。

於是,食品科學家們想方設法地為宇航員提供更好的伙食。整個人類航天史也是航天食品的發展史。

現在的航天食品,已經是種類繁多,百花齊放了。各個國家都研發了有自己特色的食品送上太空。「禁欲主義」的太空旅行早已一去不復返。

楊利偉 2003 年坐神舟 5 號進行地球軌道飛行時,午飯就吃了八寶飯,魚香肉絲,宮保雞丁和涼茶。當然,這些食物都是裝在真空包裝袋裡的。

(神舟 9 號航天員編組)

時過境遷,2012 年的神舟九號的航天食品已經出現了豆沙粽、水晶蓮子、什錦炒飯和燒雞腿

(神舟 9 號的美食)

在吃貨的世界裡,義大利人從來不會落後。熱愛咖啡的他們甚至設計出了一個專門在太空中使用的全自動咖啡機

(可以在太空使用的全自動咖啡機)

韓國的吃貨們也比較拼,他們的食品科學家花了好幾年的時間和幾百萬美元的資金,終於研製出了可以在太空中食用的泡菜。這並不容易,因為你要儘可能殺死所有的發酵菌,又要保留泡菜本身具有的味道。

(作為航天食品的泡菜)

當亞特蘭蒂斯號與國際空間站對接後,宇航員們乾脆直接在空間站里舉辦了一場吃貨 party。(看上去和地球上的並沒有什麼不同...)

對,就是這個 High tea party

既然現在航天食品種類那麼多,那麼是不是跟地球上的吃的就沒啥區別了呢?當然不是。一個東西能成為航天食品,是經過非常嚴格的考驗的。考驗的第一關就是——安全性

最強食品安全

航天食品一直是奔著「最強食品安全」去的。這個很好理解,我們平時鬧個肚子不算大事,如果宇航員執行任務時鬧個肚子,那就很壯觀了。

飛船里沒有冰箱,但航天任務短的有兩三天,長的有幾周甚至幾個月的。航天食品的常溫保質期必須長於任務時間,不然最後發現飛船上只有變質的食物,是一件相當絕望的事情。

那麼,如何最大程度保證食品不會腐壞變質呢?一個思路就是消滅食物內絕大部分細菌,再密封保存。所以這也是為什麼大部分太空食品都會採用真空鋁箔袋或罐頭來進行包裝的原因。這樣的食物往往可以保存比較久的時間。

大家知道,微生物無法在沒有水的地方繁殖。所以,也有一些食物可以通過先脫水,再在飛船上復水的方式來食用。前面提到的凍干食物就是一個好辦法。除了凍干之外,日本宇航員經常會帶特製的泡麵上飛船,泡麵就是一個典型的脫水-復水食物。

當然,除了泡麵還有別的好吃的

偶爾,宇航員也會帶一些新鮮水果、蔬菜之類的東西上飛船,但是必須要在前 2 天吃完。如果吃不完,也只能作為廢棄物扔掉啦。

前面說到的都是加工方式的創新。提升食品安全的努力除了這些,還有一些不太廣為人知的——比如說,「管理模式」的創新

NASA 在大力發展美國航天的同時,也專門召集了一幫食品科學家,讓他們在一起專門研究「怎樣建立一種制度,讓食品加工廠能第一時間發現任何危害食品安全的因素,然後第一時間給排除掉。」

如果搞定這種制度,那直接套用在航天食品上,那不管是什麼食物,都不用太擔心食品安全問題啦。

這種制度還真被他們研究出來了。這就是在食品學界大名鼎鼎的 HACCP 計劃。全稱是「危害分析與關鍵點控制」。有點複雜?沒關係,你只需要知道,這個東西雖然在一開始只有航天食品會用到,但目前已經是所有食品專業的必修課,也是所有食品加工廠,包括廚房,必須遵循的基本原則。

這可以看做是航天界對於食品學界的最偉大貢獻了。

面對失重的妥協

如何在失重環境下優雅地吃東西,其實是一件蠻挑戰的事情。首先,你和食物都得固定住,不然你們都會到處亂飄。

好在這個算是好解決。無論是靠綁,還是靠吸,還是靠卡,固定人體和固定食物的方案都有很多,比如這款國際空間站的食物餐盤,就已經是非常成熟的產品了。

(這可能是技術含量最高的餐盤了)

飛船內部不僅失重,而且布滿精密器械。好的航天食品不僅要保證易於食用,還要易於清理。顯然像驢打滾之類的東西就不是好的航天食品,

因為它掉粉啊!!

(在飛船里簡直就是霧霾)

(PS: 我們可不想掉粉..)

正因為如此,餅乾類容易掉渣的航天食品,往往外面會包裹一層明膠。這樣,餅乾渣就會比較少了。

同理,像泡椒鳳爪,鴨脖子之類的東西,在人造重力出現之前,應該也不太會被帶上太空。想想駕駛室內雞骨頭鴨脖子隨處飄蕩的情景吧....

(隨風飄蕩的漢堡)

除了掉粉掉渣問題之外,還有一些「不上太空就真不可能知道」的詭異問題。

比如,美國曾經嘗試把可樂之類的碳酸飲料帶上太空,但宇航員表示不能接受,因為

喝完以後會打嗝!

太可怕了

你會說打嗝又怎麼了,誰喝完不打啊。

但考慮一下,你打嗝之所以沒事,是因為在有重力的情況下,空氣會自動跑到胃的上面,食物則沉到胃的下面。所以你才能通過打嗝來排出多餘的氣體。

而在失重條件下,打嗝跟嘔吐其實沒多大區別....這幫可憐的宇航員還專門創造了一個稱呼:濕嗝(wet burping)。(嘆氣。)

所以,碳酸飲料、啤酒這類帶氣的東西,帶上太空的一般都是減氣的版本。都減氣了,喝起來不帶勁啊。可惜沒辦法。這都是面對失重的妥協。

營養的極致

餓了就找點東西吃,對於吃貨是日常,但對於宇航員可能是危險的。特殊的環境讓身體進入了特殊的狀態,本身消化能力就會變弱,如果營養上不能保持均衡,很可能導致未知的問題發生。

在每次宇航任務時,每個人的食物都是營養師提前精心調配好的。關鍵點就是要做到「極致的均衡」。什麼時候該吃飯,這一餐吃什麼,下一餐吃什麼,你說了不算,營養師說了才算。

如果自己實在想吃某樣東西怎麼辦?那要跟營養師說,讓他幫你專門調整才行。

除了營養的「極致均衡」,還要考慮一些別的「特殊需求」。

在失重條件下,骨頭中的鈣質更容易流失。所以,食物內必須含有充足的,容易被人體吸收的鈣質。除此之外,長時間失重還會導致肌肉萎縮和紅細胞數量減少,因此富含蛋白質的食物也要保證充足供應。

雖然已經經過訓練,但大部分航天員在進入失重環境後還是會「暈飛船」,就像我們暈車暈船一樣。專業術語叫做「空間運動病」。因此,食物要盡量清淡一些,如果含有過多脂肪,過於油膩,有可能會加重癥狀。

星際移民吃什麼

目前的航天食品,必須在地球上生產,再帶到航天器上。任務時間越長,需要帶的航天食品就越多。如果任務需要幾個月的時間,那光是航天食品就需要佔用非常大的體積和質量。

如果人類以後移民到其他星球,那麼首先要解決的問題就是「如何找到在星際飛船上可持續生產食品的方案」

(種土豆或許是個好主意)

這也是航天食品未來發展的方向之一。

也許在未來,太空旅行會像搭公車一樣日常,那麼,那時候的航天食品一定已經有了非常完善的產業鏈。吃航天食品,也就和吃飛機餐一樣,沒有任何神秘感可言了。

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