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導航選單

宇航員的太空選單都有啥? 想上廁所怎麼辦?

6月17日,中國人首次進入自己的

空間站

,3名

航天員

將在

太空

中度過時長3個月的太空“出差”生活。

進入太空並不是科學家面對的唯一挑戰,一旦我們將

宇航員

派往太空執行探索任務,我們還必須解決他們的日常問題,其中最重要的是為他們提供機上食物。

中國空間站為航天員配備了120多種航天食品,其中有不少傳統中式菜品的身影,例如魚香肉絲、宮保雞丁,都出現在航天員的美食列表裡。

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中國空間站配有冷藏箱。來源/央視新聞截圖

回顧歷史,各國宇航員的“太空外賣”選單什麼樣?

蘇聯宇航員的食物

第一個在地球以外吃飯的人是蘇聯宇航員尤里·加加林,他在太空中的食物是63支鋁軟管,看起來就像是牙膏。每支“牙膏”裝有160克食物,還有面包球、薰香腸和檸檬切片。他選擇的主食是蒜末肉泥,甜點是巧克力醬和黑加侖汁。在108分鐘的飛行時間裡,他沒來得及都品嚐一下,但他表示嘗過的食物都很好吃。

1961年8月,人類歷史上第二個太空人格爾曼·季托夫獲得的也是類似食譜,他在25小時飛行中吃了三次,但回到地球時感覺非常飢餓,因為在太空中的熱量消耗要比地球上大許多。因此,後來的宇航員食譜中增加了煎牛排、牛舌、肉餅、雞柳、紅菜湯和黑麵包。除麵包外,其他食物都裝在軟管裡。

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赫魯曉夫與航天員季托夫和加加林。來源/網路

為什麼宇航員要吃“牙膏”呢?因為在太空失重環境下,食品一不小心就會滿倉亂飛,所以宇航員每一次進食都會小心翼翼。他們在開啟食品包裝時,必須及時握住,防止食品“逃跑”。萬一食品破碎或掉屑,就可能引發嚴重的後果。就是簡單地喝口水,都要防止水滴溢位嘴外,因為溢位的水珠有可能飛進儀表儀器內造成破壞。

為了解決這一難題,最早進入太空的蘇聯、美國宇航員只能用“嘴對嘴”進食方法,即將特殊加工的食品裝在類似牙膏管的容器內,進食時用導管擠入口內。

1962年,美國宇航員約翰·格倫乘坐水星飛船起飛時,他的便當盒中塞滿了一口大小的食物凍幹塊,這些小立方塊必須在太空中重新加水融成食物泥,裝進牙膏管再食用。他後來吐槽,吃飯的任務很容易,但他不喜歡選單有限的事實。

這些難吃的各種牙膏管糨糊、小方塊速食品讓航天員苦不堪言,是航天員心中名副其實的“黑暗料理”。由此可見,首代宇航員的飲食條件相當艱苦。

20世紀70-80年代初是蘇聯太空食品工業的頂峰,當時已經能夠製造260種太空食品。1975年,美蘇兩國的宇航員進行首次太空國際聚餐,蘇聯宇航員請美國同行吃飯,準備的是牛舌、里加麵包和紅菜湯。當時,蘇聯宇航員還能吃到鯡魚餡餅、雞排,甜食、20多種果汁、15種果肉條、水果泥和蔬菜沙司。用葡萄製成的維生素片不僅十分可口,而且不用喝水就能在口內溶化。還有配製的混合茶(印度紅茶加上撒馬爾罕綠茶),能讓宇航員在太空飛行期間精神振奮。

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蘇聯“東方-3”號和“東方-4”號的食品包。來源/網路

如今,俄羅斯宇航員的太空飲食幾乎同地面上完全一樣:黑麵包、蜜餅、火腿、酸甜汁的豬肉、鵪鶉、波蘭梭魚、俄羅斯乳酪、鱘魚、蔬菜湯和紅菜湯、草莓、餅乾、巧克力、茶和咖啡。太空人再也不用從軟管中吸食了。它們用特製的器皿包裝,可以直接放在有加熱裝置的工作臺上,有的用聚合物包裝,連第二道菜都不必吸食,可以用勺或叉子取食。

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現代包裝的俄羅斯宇航員食物

美國宇航員的食物

20世紀60年代中期到70年代後期,美國國家航空航天局研製(NASA)的“雙子星座號”飛船上的糧食系統得到大幅改善,家用電器製造商惠而浦公司為他們生產了一種塑膠包裝的凍幹食品。製作凍幹食品需要先將食物煮熟,然後快速冷凍,再放到真空中緩慢加熱,去除冷凍過程中形成的冰晶。宇航員用噴嘴往食物上灑水,把吸了水的食物揉成糊狀。這比“牙膏”味道好些,還能吃到牛肉和肉汁,但水是冷的,所以食物並不可口。

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食物吃之前只能加冷水。來源/網路

自阿波羅號任務開始,太空食物質量在不斷提高。這主要是因為阿波羅飛船採用了氫氧燃料電池作電源,這種電池發電時可產生大量的水。於是,太空梭不僅能提供冷水,也能提供熱水了,這就使得脫水覆水食品的性狀和風味更接近於地面的普通膳食,能在一定程度上滿足航天員的口味,宇航員甚至可以用勺子吃東西了。

阿波羅號太空梭的食品儲藏室裡塞滿了零食,除了6包菠蘿水果蛋糕外,還有布朗尼、巧克力蛋糕和水果軟糖。想要吃鹹口的還有芝士餅乾和BBQ牛肉乾。宇航員們甚至還有15包口香糖,每包裡有4條。

執行阿波羅17號任務期間,晚餐基本上是以雞肉作主菜配米飯,還有奶油布丁和全麥餅乾,飲品則有速溶咖啡、茶、熱可可和檸檬水。

在這個早期空間站時代,美國宇航員已經能吃到80多種飲食了。

進入80年代後,美國主要發射的是太空梭,太空梭上安裝了更為適用的“太空廚房”,這就使得航天食品有了重大改進,已經達到了使航天員“滿意的水平”。

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美國宇航員的牛肉和高粱。來源/網路

太空廚房實際是一個多功能的食品加工和貯存櫃,裡面有食品貯箱、調味品貯箱、加熱器、分水器、餐具箱、清潔衛生用品箱和廢物箱。此外,還有一個可以摺疊的專門為了製備食品的臺子。航天員在飛行中按照選單進餐,選單上的食品保證一週內不重樣,航天員可以根據自己的愛好點菜。此外,每天還有點心和零食。

這些太空選單中最具有代表性、最受宇航員歡迎的是墨西哥玉米餅,它可以根據宇航員的胃口塗抹不同餡料,還不容易碎,不會對精密儀器造成威脅。”一名國際空間站上的宇航員發現了一包被藏起來的玉米薄餅後這樣寫道:“我們拍過一段開啟包裝袋、享用玉米餅的影片。它們簡直太好吃了,可能是我吃過最棒的墨西哥玉米餅。”

如今,美國人發明了種種能在無重力環境中使用的餐具,甚至包括咖啡杯、煎鍋。Skylab空間站甚至還有餐廳和桌子,宇航員擁有令人驚訝的大選單可供選擇,甚至可以將自己的選擇納入選單。

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國際空間站第61遠征隊俄羅斯和美國宇航員的食物。來源/網路

中國宇航員的食物

20世紀90年代以來,隨著載人航天器上食品冷藏裝置和加熱裝置的飛速發展,航天食品的型別和品種已接近地面膳食。

2003年10月,我國首次執行了載人太空飛行,宇航員楊利偉帶了經特殊處理的魚香肉絲、宮保雞丁、八寶飯以及中藥茶這些符合中國人口味的菜品。另外,魚香肉絲等佳餚還有另外的作用,那就是失重狀態下,航天員的肌肉會萎縮,而像魚香肉絲、醬牛肉等食品裡都含有豐富的蛋白質,尤其是乳清蛋白,有助於促進身體肌肉合成,而且這些食物口感很好,也會促進他們食慾。

我國首次載人航天對接天宮一號時,景海鵬、劉旺、劉洋三名航天員的伙食清單更加豐富,魚香肉絲、宮保雞丁、什錦炒飯、咖哩炒飯、蘑菇雞塊、雪菜肉絲、黑椒牛柳、紅燒肉、冬筍火腿炒飯等等,可謂應有盡有。食譜是五天一迴圈,包括主食、副食、即食、飲品、調味品、功能食品等6大類近100種。

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中國宇航員吃的什錦炒飯。來源/網路

之所以要準備這麼多花樣的菜品,不是因為航天員都是“吃貨”,而是因為航天員在失重的狀態下,排便功能會弱化,食慾會受到影響,豐富的品種會刺激人的食慾,增加食物攝入量。

中國宇航員除了可以在太空吃到美味佳餚,還可以在飯後吃一些甜點。人在行動不方便時,不是很想吃太多食物,而甜點提供的能量高、可口、飽腹感強,少量攝入就可以讓人很滿足。吃些甜點可以給人提供能量,也容易使人產生愉悅放鬆的心情。

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中國宇航員吃的燒雞腿。來源/網路

此外,宇航員在失重環境裡待一陣子,都會出現一種叫“查理·布朗效應”的生理反應,就像得了嚴重感冒,臉紅脖子粗、鼻塞嘴沒味、嗅覺味覺變得遲鈍。為了增加航天員的口感和食慾,需要在航天食品裡新增更多辛辣、麻辣的猛料,中國宇航員的飲食中就包含了多種醬料:川味辣醬、叉燒醬、海鮮醬。

中國航天膳食研究中心還有更遠大的理想,他們曾對記者說:“最終,中國的八大菜系都會被送上太空的。畢竟,這些都是寶貴的傳統文化。”

如果哪一天,中國宇航員在太空上吃火鍋,大家也不要太過驚訝。

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“神十”宇航員王亞平在吃粽子。來源/網路

其他國家宇航員的食物

日本宇航員的太空飲食包含了許多傳統日式風味的食品,包括抹茶、羊羹、拉麵、壽司、味噌湯以及梅乾飯等。這些食品都是由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)與其他日本食品公司,例如味之素、明治食品以及日清食品所共同開發的。

值得一提的是,2001年日清研發出了世界上首款太空拉麵“Space Lamb”,這款產品透過最佳化拉麵中的小麥粉和澱粉成分,即便國際空間站裡提供的熱水只有70度,也能輕鬆將面泡開。同時整份麵條被設計成只有一口大小,熱水泡開之後也不會散。

2005年7月,太空拉麵“Space Lamb”被搭載在“發現號”太空梭上與日本宇航員野口聰一一起前往太空。而這次新品研發的契機,其實也是野口曾表示“想在太空中吃我最喜歡的食物——炒麵”。

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日清研發的目前的 7 款太空食品。來源/網路

義大利的太空飲食同樣具有民族特色,2007年,義大利宇航員保羅·安傑洛·內斯波利在乘坐太空梭到達空間站後,用自己攜帶的各種義大利美食舉辦了一場美食盛宴,款待了其他幾名宇航員。盛宴中有意式橄欖醬、帕馬森乾酪、菠蘿伏洛乾酪及辣香腸等,其中,意式餃子和意式蔬菜調味飯讓宇航員們胃口大開,他們對這兩樣食品更是讚不絕口。

義大利對太空飲食的最大貢獻就是Lavazza以及Argotec兩家商業公司為國際太空站研發了一種濃縮咖啡機ISpresso,該機器還可沖泡其他如茶、熱可可以及肉湯等熱飲。2015年5月3號,義大利太空人Samantha Cristoforetti成為第一個在太空中飲用現泡咖啡的人。這項技術不僅提升了在太空站的生活品質,同時也是一項在太空中的流體力學試驗,要知道SSpresso與其搭配的飲用杯都是為了在低重力環境下與流體作用而特別研發的。

韓國宇航員的太空飲食,當然少不了他們引以為傲的泡菜。為了製出適合太空旅行的泡菜,三間研究機構花費了超過一百萬美元,研究了數年才成功。2008年4月,韓國的宇航員李素妍帶了改良版本泡菜一同前往國際太空站。

現在,宇航員甚至可以下單叫外賣了。

最近幾年,除了俄羅斯聯盟號外,還增加了多個多趟貨運飛船班次,比如美國龍飛船、天鵝座飛船、歐空局ATV飛船、日本HTV飛船,基本上平均每兩個月就有一次往返補給。宇航員只要在空間站裡發一封郵件申請就行,地面上的航天機構營養師,就會新增到最近一班飛船的貨單裡,吃到相對來說更新鮮的美食。

宇航員如何解決內急

俗話說,人有三急,宇航員也不例外。吃了這麼多食物,想上廁所該怎麼辦呢?要知道宇航服穿脫非常麻煩,而且太空中的環境十分複雜,不僅近似於真空,同時還處於失重狀態,稍有不慎就可能丟掉性命。

據瞭解,初代的宇航員們都是直接尿在宇航服裡,只要尿液很快冷卻,就沒有什麼事。蘇聯第一位宇航員尤里·加加林、美國第一位宇航員艾倫·謝潑德都是這麼幹的。雖然說內急問題解決了,但這種辦法太過尷尬。

20世紀80年代,華人科學家、美國太空總署太空飛行中心材料研究所所長唐鑫源完成了對太空服的改造,在宇航服里加入高分子吸收體,發明了一種能吸水1400毫升的紙尿片,解決了航天員的排尿問題。我國宇航員第一次登陸太空,也是穿上了特殊設計的尿不溼。

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唐鑫源。來源/網路

後來,宇航員還使用尿袋和馬桶等裝備,不過這樣的方法並不太好,因為太空中的環境是失重的,這些方法無法做到很好地防止垃圾四處飄浮。NASA曾嘗試讓宇航員直接在太空中處理廢物,也就是在宇航員的臀部貼一個袋子,然後宇航員將袋子不斷的揉捏,使袋子中的殺菌劑能起到殺菌的作用。但是這樣做會讓宇航員感覺更加尷尬,況且時間成本也高,因此這樣的方法也逐漸被棄之不用了。

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宇航員的紙尿褲

最近幾年,NASA開發的宇航服具有更強大的吸水能力,當宇航員在太空艙外執行任務時要內急,宇航服一次能吸水近4杯的量。而當他們在太空艙時,會使用專門的廁所來方便。這種廁所名叫“廢物收集系統”,是使用旋轉的扇葉將固體廢物分散在容器中,之後又將容器暴露在真空空間中使其乾燥,而液體部分先則是被直接排放到太空。

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NASA開發的太空廁所

2009年,NASA又花費2億5千萬美元為國際空間站製造了尿液淨化裝置,尿液經過淨化處理,就會成為新的純淨水。

中國宇航員解決內急的方式也是在航天艙設有專門的廁所。廁所的坐便器分為大、小兩種,馬桶可以伸縮,用的時候就開啟,不用的時候可以摺疊收起來節省空間。 由於在太空上水資源十分寶貴,宇航員們的尿也不能讓它浪費,透過生物菌處理數小時後,這些尿液與飲用水無異,可以繼續飲用。

至於便便,將採用真空烘乾粉化的方法,最後撒向太空。

直到現在,如何在太空中上廁所,仍然是一個尚未完美解決的難題。因此,2016年,NASA在網路上就“宇航員怎麼解決內急”重金尋求幫助和建議,得到了很多腦洞大開的想法。

結語

目前各國的太空飲食依然有一個共同的困難,就是大部分蔬果在宇宙中最多隻能保持兩天鮮度,空間站中新鮮食品極其稀缺。絕大多數食品只能脫水或加工成罐頭運上太空。科學家們正在想方設法解決這一問題,比如在空間站種蔬菜(主要是生菜和西紅柿等方便食用的蔬菜)、養螺旋藻。

現在,已經有一些宇航員吃上了太空實驗生菜。“太空菜園”成真之時,人類自給自足的太空居留才能實現。

參考資料:

1、黃昏晨鐘《舌尖上的太空》2、趙雁、楊永楨《神奇太空生活揭秘:太空可以吃到魚香肉絲》3、陳斌、董海勝《國內外航天營養與食品工程研究回顧與展望》4、梅實《話說在太空中的“吃”》5、郭靈潔《揭秘航天員太空飲食》

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