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当人类登上火星时我们吃什么?NASA正在做研究

时间:2018-03-29 20:40来源:网络整理 作者:减肥网 点击:
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(原标题:Nasa is already working out what astronauts will eat on Mars)

网易科技讯 3月29日消息,据连线杂志报道,在本世纪30年代,美国宇航局(Nasa)计划派遣宇航员前往火星以进行为期三年的火星殖民任务。但是,如果他们不能找到正确的菜单,这项任务可能永远也无法完成。

当人类登上火星时我们吃什么?NASA正在做研究

图1:自1985年首次出现在美国航天飞机的飞行菜单上以来,玉米饼已经成为太空饮食的重要组成部分

在太空中,玉米饼是非常吃香的食物。在国际空间站上详细记录了宇航员最私密想法的《宇航员的匿名日记》中,曾反复提到了玉米饼。曾驻国际空间站宇航员写道:“我们拍摄了打开非官方包裹、吃玉米饼的视频。它们是很棒的,也许是我吃过的最好的玉米饼。”在发现有多余的袋子后,另一位宇航员写道:“有人告诉我,每个食品包里都有些玉米饼,我们每个星期大约能吃两个。但是,我希望每天能吃两个。”

对于宇航员来说,玉米饼不仅仅是甜点,而且是填充有馅料的固体面包,它不容易碎裂以损坏敏感的设备。在太空中,每一餐都很重要。美国宇航局为宇航员提供建议的研究员杰克·苏斯特(Jack Suster)说:“任何时候,当人的正常满足感都无法实现时,食物就会变得更加重要。”

在国际空间站上,除了玉米饼,满足船员的膳食要求并不太难。每年的多次补给意味着宇航员可以要求额外的物品(牛肉干是最受欢迎的),不同国籍的宇航员经常交换各种各样的食物。但是目前国际空间站的食物系统最多只为持续12个月的任务设计的。当涉及到火星任务时,那大约需要3年时间,事情就不那么简单了。

美国宇航局约翰逊航天中心的食品技术科学家格雷斯·道格拉斯(Grace Douglas)说:“我们在执行这些任务时能够携带的东西重量和数量非常有限。”这意味着火星任务将不会有携带“奖励项目”的空间。对于那些最终到达火星的宇航员来说,他们必须坚持标准菜单。

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图2:在2017年感恩节期间,美国宇航局的宇航员们在国际空间站上吃了火鸡、土豆泥、有馅料的玉米面包以及苹果酱

道格拉斯首先要做的是将食物变质或宇航员食物中毒的风险降到最低。由于参加火星任务的宇航员数量有限,1名宇航员在一段时间内不行动可能会对任务造成巨大影响。此外,如果在飞船狭小的环境中爆发疾病,那么对任务的影响可能是致命的。

为了降低这种风险,像通心粉、奶酪或意大利面这样的食物都是冷冻干燥的,国际空间站上的宇航员在吃之前加入热水即可。无法冷冻干燥的食物需要利用热稳定技术保存,以便防止滋生任何微生物。现在,热稳定食品都被严密包装,放在无菌室里,用蒸汽加热到超过100摄氏度20分钟。

这些方法可能不足以为火星任务准备食物。道格拉斯说:“一般来说,任何东西都没有五年的保质期,而对于火星任务,我们需要五年的保质期。”还有一个问题是,在食物被吃掉之前,先把食物加热,这样可能降低食物的营养质量,使食物的味道更差。为了在无菌、营养和味觉之间找到正确的平衡,道格拉斯正在试验新型的防潮和抗氧包装,并对热稳定过程进行调整。

保持食物中的维生素水平是另一大问题。即使在冷冻食品中,维生素在与氧气反应时也会缓慢降解,而在太空深处,如果没有多样化的饮食,宇航员很容易会陷入缺少关键维生素的困境。片剂维生素并不是一种解决方案,因为它们也可以降解,并且与跳过吃饭相比,宇航员更容易忘记带片剂。道格拉斯说:“如果你正在参加为期三年的任务,你需要确保各种食物中都含有维生素。”

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图3:在补水站,宇航员在向冷冻干燥食物袋中加入热水

另外关于食物还有非常重要的问题,即保持卡路里。由于宇航员的骨骼在国际空间站的微重力下不再支持他们的身体,宇航员在停留期间往往会失去骨骼和肌肉。为了解决这个问题,每个宇航员每天要花两个小时在国际空间站的跑步机上锻炼,锻炼骑自行车或使用减肥机,但这意味着他们必须吃富含卡路里的食物,这些食物可以支持这种严格的运动机制。

对道格拉斯来说,这意味着需要设计一份菜单,里面包含一系列美味和人们熟悉的食物,宇航员们不至于厌倦在常规基础上吃东西。一种类似于溶胶的奶昔可以在理论上满足他们的卡路里和维生素要求,但不能保证宇航员会真正吃它。在国际空间站上,那些不喜欢这种食物的宇航员最终体重减轻了。一名宇航员在日志中写到:“我们大约要连续5天吃同样的早餐,每天都要都吃同样的东西,或不喜欢的其他东西,所以这是我们无法解决的两个问题,只能凑合吃。”

研究员苏斯特表示,“找到正确的菜单”是确保火星任务成功的关键部分。当宇航员离地球有几千万公里远的时候,熟悉的菜单将会为为他们提供急需的地球连接。为了了解人们如何应对火星任务,苏斯特研究了生活在地球上极端孤立条件下的人们的生活,包括石油钻井平台、超级油轮和南极任务。他发现,在南极任务中,人们往往比在家里吃饭的时间更长,这可能是因为在他们原本孤立的生活中,这是一种相对少见的正常状态。

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图4:魔术贴可以帮助人们在用餐时将食物袋贴在桌子上,而玉米饼则可以作为各种食物的无碎屑包装

苏斯特说:“在探险文献中,有很多人在这种情况下崩溃的例子。”对于四到六名执行火星任务的宇航员来说尤其如此,他们将在环境几乎不变的地方呆上三年,没有机会休息。他说:“你知道他们的一切,你听过他们讲的每个笑话,你也知道他们可能有的恼人的言谈举止。你甚至不能往外看,因为窗户都被遮住了。”

(责任编辑:减肥产品排行榜)
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