Храната в открития космос: технология на съхранение, приготвяне и видове използвани в космическите кораби

Преди векове корабите плавали на хиляди мили разстояние с екипаж наброяващ стотици, но само десетки се завръщали. Причината за това била смъртта от Скорбут – тежка форма на дефицит на витамин С в организма. Днешните изследователи на космоса, без да имат надежда за намиране на остров с хранителни запаси в необятната вселена, трябва да осигурят предварително на борда всички необходими хранителни запаси за своята мисия.

“Храненето е от жизненоважно значение за мисиите”, казва Скот Смит, мениджър на биохимичната лаборатория на НАСА. “Без правилното хранене на астронавтите, мисията ще се провали. Толкова е просто”

В началото на 60-те години на миналия век човечеството извърши подвиг като премина границата на земната атмосфера, изпращайки човек в открития космос. И все пак, един привидно простичък аспект от космическите пътешествия какъвто е храната, отнема още няколко години, за да се усъвършенства.

Днес, храната в космическите кораби много наподобява тази на земята, за разлика от самото начало, когато е била безвкусна паста, изцеждана от тубички.

Но какво всъщност означава космическа храна?

космическа храна

Типичното “звездно” меню е съставено от много елементи, които може да намерите както в дома си, така и в ресторантите тук на земята. То може да включва храни като: Бьоф Строганов, браунита, оризова каша, пилешка яхния, бъркани яйца, ананас, мюсли, макарони със сирене и дори шоколадов пудинг. Най-големите разлики между космическата храна и нормалната на земята се състои в дизайна на опаковката и методите на приготвяне. Храната на космическите кораби е внимателно съхранявана в специални контейнери, така че да не започне да “плува” при липса на гравитация в околната среда. Причината за това е, че дори нещо толкова безобидно като няколко трохи може да бъде опасно при микро гравитация. Подобни малки парченца храна, реещи се в кокпита на совалката, могат да влязат във вентилацията на кораба, в носа или устата на астронавта и да създадат проблем.

За да се предотврати това, течностите, характерни за земята, като кафе, портокалов или ябълков сок са опаковани и съхранявани под формата на прах. По специален начин астронавтите добавят вода към тях, за да рехидратират праховете и да получат течни сок или кафе. Но затова след малко…


Как се е трансформирала храната в космоса през годините? Пред какви предизвикателства за транспортиране, съхранение, приготвяне и изхвърляне на храна извън борда са се изправяли космонавтите?

Отговорите на тези и други любопитни въпроси, които ви очакват до края на статията не са част от холивудска продукция тип Марсианецът. Това е реалността на истинските космонавти, която ще разгледаме в оставащите редове от статията…

Историята на храната в космоса

историята на храната в космоса

Първите полети в космоса били само няколко минути. За това не е имало нужда на борда да се носи храна. Джон Глен е един от първите хора, които са се хранили отвъд земята на борда на Friendship 7 през 1962 г. Тогава все още не е било известно как ще се отрази консумирането на храна в условия на безтегловност. Глен се хранил с ябълково пюре през тръба и захарни таблетки с вода, като се установило, че хората могат да се приемат, поглъщат и смилат храната в условията на нулева гравитация. Храната на мисията Меркурий например се е основавала на военни пакети за оцеляване и се е състояла от пюрирани храни, опаковани в алуминиеви торбички, засмуквани през сламка.

Първите космически храни меко казано били доста неприятни.

И докато Глен и астронавтите от Меркурий нямали никакви проблеми с дъвченето, пиенето и преглъщането, храната не била особено приятна.

Повечето били полутечни, консумирали се през тръби като се засмуквали чрез нещо като сламка. Имало и по големи кубчета от компресирани и дехидратирани ястия, които отново били хидратирани чрез слюнката в устата на астронавтите. По време на мисията Джемини, стартирала през 1965 г., храната в космоса станала малко по-вкусна. Тогава астронавтите можели да избират от голямо разнообразие, включително коктейл от скариди, пуешки хапки, пилешка супа и пудинг.

Голяма част от храната за космоса се приготвя по доста интересен начин.

приготвяне на храна в космоса

Тя се изсушавала чрез бързо замразяване и след това се пускала във вакуумна камера за отстраняване на водата и въздуха. Изсушаването чрез замразяване консервирало храната, без да влияе на вкуса. За да се рехидратира, астронавтите инжектирали вода във вакуумираните пакети чрез специален воден пистолет(днес това се прави от специална вградена система – видеото накрая).

Епипажът на Аполо бил първият, които използвал посуда като  повече не трябвало да прокарват храната през тръби в устата си. Тази мисия първа въвела лъжица с пластмасов контейнер с дехидратирана храна в него. След като инжектират вода в купата, за да се рехидратира храната, те я отварят чрез специален цип и я хапват с лъжица. Мисията Аполо също така въвежда и термостабилизираните торбички наречени  wetpacks. Тези гъвкави пликове, направени от пластмаса или алуминиево фолио, съхраняват храната достатъчно влажна, така че да не е необходимо да се рехидратира. Екипажът на Аполо вече бил в състояние да се храни с бекон, корнфлейкс, сандвичи с говеждо, шоколадов пудинг и салата с риба тон. Когато Аполо 8 обиколил луната в навечерието на Коледа през 1968 г., екипажът дори си направил малко пиршество с плодов кейк.

5193p

Замразени и дехидратирани праскови от мисията на Аполо 11, 1969 г. Снимка НАСА

Мисията Скайлаб, стартирала през 1973 г. имала повече удобства дори от тези в дома. Голямата трапезария на кораба и масите в нея дали за пръв път възможността на астронавтите да седнат и да се хранят както на земята. Скайлаб си позволил и лукса да има хладилник на борда (с който дори модерните совалки днес не разполагат), благодарение на който мисията имала голямо разнообразие от храни – 72 различни вида елементи в цялото меню. А специално затоплените тави позволили на космонавтите да се радват и на топла храна по време на полета.

В началото на 1980 г., когато се появили и познатите ни днес совалки, ястията на борда били почти идентични с тези, които астронавтите хапвали на земята. В открития космос те можели да избират свое собствено меню 7 дни в седмицата подбирайки от 74 различни храни и 20 вида напитки. След като решат какво да хапват, те приготвяли ястията в специален диспенсър за вода и фурна.

Когато през 2006 г. стартира мисията Discovery, космическата храна навлиза в нова ера. Ресторантьорът и популярен мастър шеф Емерил Лагас съставя специално космическо меню, което включвало картофено пюре, джамбалая и хлебен пудинг с екстракт от ром (алкохолът не е позволен в космоса).

Но кой всъщност определя кои храни ще се включат в съответната мисия? Какъв вид храна се приготвя в космоса?

Менюто на космическите кораби

hranata-v-kosmosa33321

Днес астронавтите могат да избират от десетки различни видове храни.

Самите те играят важна роля в процеса на подбор. Около 5 месеца преди да стартира мисията членовете на екипажа посещават космическата лаборатория Space Food Systems Laboratory в Хюстън, Тексас. Там те работят като хранителни критици. Те изпробват от 20 до 30 храни, за да ги класират по скалата от 1 до 9 като се взема под внимание външен вид, цвят, мирис, вкус и консистенция. Всяка храна, отбелязана с оценка 6 или по-висока може да се прибави към космическото меню. Последната дума обаче не е на екипажа.

Диетолог проверява менюто, за да се увери, че то съдържа достатъчно хранителни вещества. Но тъй като околната среда и пространството, в която работят са различни от тези на земята, те трябва да коригират и приема на някои витамини и минерали. Така например, в космоса астронавтите се нуждаят от по-малко желязо, отколкото на земята. Желязото се използва от организма главно за репродуцирането на нови червени кръвни телца, но в космоса те имат достатъчно. Ако консумират прекалено много желязо, това може да им създаде здравословни проблеми. В открития космос те се нуждаят от допълнително калций и витамин Д, защото в условията на безтегловност костите не се натоварват, а трябва да останат силни в тази по-различна среда.

Но как храната остава свежа в космоса?

Съхранение и приготвяне на храната в космоса

shrimp_nasa-thumb-570x503-118485

Месец преди да бъде изстреляна совалката, всички храни, които ще бъдат взети на борда се опаковат и съхраняват в специални хладилни шкафове в Космическия център Джонсън. Три седмици преди старта, храната се транспортира до Кенеди център във Флорида. Натоварва се на борда на космическия кораб 2 до 3 дни преди старта. В открития космос астронавтите имат 3 хранения на ден плюс закуски. Имат и резервната хранителна система, която може да осигури допълнителни 2000 калории на ден за всеки член на екипажа в случай на спешност, като е проектирана да поддържа екипажа за допълнителни 3 седмици. Имайки предвид, че космическата мисия може да продължи месеци, храната в космоса трябва да бъде пакетирана така, че да се предотврати развалянето ѝ.

Всъщност, космическите совалки не разполагат с хладилник в истинския смисъл на думата и затова храните трябва да останат свежи при температури около тази на околната среда. В тези условия има няколко начина на съхранение:

  • Рехидратиране – преди да се опакова храната се подлага на шоково замразяване, след което се покрива с желатин или масло, за да се предотврати разпадането, а накрая се отстранява водата с вакуум. Супи, гювеч, бъркани яйца и зърнените закуски са опаковани именно по този начин.
  • Храни с междинно съдържание на вода: при някои храни водата се отстранява напълно, но не при всички. Сушени праскови, круши и кайсии са примери за подобни междинно обезводнени храни.
  • Термостабилизирани храни: това са храни, които са термично обработени, за да се унищожат бактерии и други организми, така че да може да се съхраняват без проблем при стайна температура. При плодовете и рибата тон понякога се използва този метод за съхранение в космоса.
  • Облъчени храни: тук месото например се сварява предварително, след което се опакова в торбички от фолио и за кратко се излага на радиационни гама лъчи, за да не се появяват повече бактерии. Вероятно вече си задавате въпроса – не са ли вредни тези храни? По този въпрос Световната здравна организация и Американската медицинска асоциация са се изказали, че облъчените по този начин храни са безопасни за консумация.
  • Храни в естествен вид: Мюсли, ядки и бисквити са примери за храни с естествено дълъг срок на годност. На борда на космическите кораби те се съхраняват в естествения си вид, но в специално направени торбички, готови за консумация.
  • Пресни храни: плодовете и зеленчуците обикновено са опаковани в найлонови торбички и обработени с хлор, за да се запази тяхната свежест. Но без хладилник на борда на совалката, те трябва да се консумират в рамките на първите 2 до 3 дни от мисията, в противен случай ще се развалят.

Опаковките на космическата храна са проектирани така, че да бъдат лесни за използване и достатъчно малки, за да се изхвърлят от борда в специален кош и достатъчно здрави, за да запазят храната свежа за срок до една година.

Подправки като кетчуп, горчица и майонеза имат свои собствени специални опаковки. Солта и черния пипер се съхраняват в течна форма, така че кристалите или гранулите да не се носят свободно в пространството. Солта се разтваря във вода, докато черния пипер в масло.

Ако сте гледали последния холивудски хит Марсианецът, може би сте запомнили начинът, по който главният герой си направи вода. В действителност, водата на борда на космическите кораби се осигурява, подобно на филма, от горивни клетки, които произвеждат електроенергия чрез комбиниране на водород и кислород – основните компоненти на водата. В тази връзка, за да се пести вода, тъй като на борда тя е малко, повечето храни на совалките са повече от типа термостабилизирани, отколкото дехидратирани.

Любопитно: Има ли храната същия вкус, когато сте в необятния космос на хиляди километри над земята? Учените казват НЕ. В безтегловната околна среда, хранителните аромати не се усещат толкова добре чрез носа. И тъй като ароматът определя основна част от вкуса, астронавтите пропускат голяма част от него. Характерно за условията на безтегловност е, че карат течностите в тялото да се натрупват в горната му част, което често причинява и запушване на носа. Ако си спомните последния път, когато се хранихте с настинка, ще разберете какво всъщност изпитват астронавтите, когато консумират храна.

Но как приготвят храната си в условията на микрогравитация? И каква ще бъде храната на бъдещите мисии в космоса?

Приготвяне на храна в космоса

Кухните в совалките не са нещо екстравагантно, тъй като по-голяма част от храните на практика вече са готови за консумиране. В тях се помещава малка станция за рехидратация, която доставя топла и студена вода за хидратиране на храни и напитки. Астронавтите използват и конвекторни фурни, с които загряват ястията, които се нуждаят от затопляне. Всеки член на екипажа има поднос за храна, благодарение на който се застопоряват контейнерите с отделни ястия. След хранене тези контейнери се поставят в отделение за смет. Почистват подносите и приборите за хранене с предварително намокрени и дезинфекцирани влажни кърпички.

Днешните астронавти обикновено остават в космоса в продължение на няколко седмици или най-много месеци, вземайки със себе си само продуктите, които ще им трябват на борда. Но в бъдеще космическите мисии могат да бъдат значително разширени като обхват. За да стигне кораб на НАСА например до Марс и да се върне обратно ще му отнеме 2 години. За това време екипажът ще трябва да носи на борда храна, която да има срок на годност от 3 до 5 години. Освен това, ще трябва и да отглеждат и собствена. За тази цел НАСА планира да създаде реколта от плодове и зеленчуци в космически ферми – оранжерии с контролирана температура, изкуствено осветени, използващи т.нар. хидропонна система, при която се използват хранителни вещества вместо типичната за растенията почва. Културите в тази система могат да включват соя, фъстъци, спанак, зеле, марули и ориз. Пшеница, горски плодове и соя могат да се отглеждат и обработват в паста или хляб.

В стремежа на човечеството да увеличи продължителността на мисиите, като например пътуване до Марс, е важно да се разбере как нашето тяло ще се промени при по-дълго излагане на микрогравитация и по-високи дози радиация. За тази цел НАСА например сериозно изследва върху своите космонавти биохимичния им профил: протеини, витамини, минерали, костни маркери, хормони, метаболити, имунна система, антиоксиданти и обща химия на организма, за да разбере тези промени. Задачата тук е да открием как човешкото тяло ще може да понесе различните физиологични ефекти от загубата на тегло, преразпределение на течностите в организма, дехидратацията, загубата на калций, калий, морска болест и дори запек в условията на суровия космос.

В тази връзка храненето е от съществено значение за здравето на хората, които изпращаме в там. Поддържането на здравословно хранене ще помогне значително за противодействието на негативните ефекти от продължителното пътуване в космоса, но как точно може да стане това все още се проучва.

Днешните космически изследователи нямат надежда за намиране на храна по пътя, както е било при мореплавателите от миналото, но имат екипи от учени, които търсят най-добрите начини за съхранение и използване на хранителни продукти по време на дългите и тежки космически мисии.

В статията са използвани информация и снимки на НАСА