现在的位置: 首页资讯>正文
究竟能吃什么 NASA怎么将人类送上火星?
2018年03月29日 作者: 暂无评论 321+ 0

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。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。

NASA1

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

曾驻国际空间站宇航员写道:“我们拍摄了打开非官方包装、吃玉米饼的视频。它们很好吃,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,每个食品袋里都有些玉米饼,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,不仅仅玉米饼是最好的甜点,还有一种带馅的固体面包,它不会产生可能损坏敏感设备的碎屑。在真空中,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。

NASA2

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。”

NASA3

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。

NASA4

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。”

但在国际空间站狭小的空间里,用餐时间是宇航员在社交场合相聚的难得机会。一名宇航员写道:“到目前为止,我们三个人每天一起吃一顿饭,并且正在适应一种舒适的谈话模式,谈论一天的事情,以开玩笑的方式谈论我们现在正在做的事情。当其他人到达的时候,我们会看到同样的情况。”其他美国宇航局的宇航员还写了关于享受俄罗斯宇航员美食的文章。

尽管美国宇航局正在试验让宇航员在飞船内种植某些特定食物的再生食物系统,但道格拉斯说,他们不可能依赖火星上生长的作物。她说,最初的火星任务将集中在探索上,因为宇航员已经准备好吃预先包装好的食物,而不是花时间去种植农作物,这是至关重要的。至于马特·达蒙(Matt Damon)在《火星救援》(The Martian)中饰演的角色,把希望寄托在红星球上的土豆上可能会大错特错。道格拉斯说:“如果你依赖于自己种植的作物,而它们没有生长,那将是一个巨大的问题。”

原文地址: http://www.eeboard.com/news/nasa-13/

搜索爱板网加关注,每日最新的开发板、智能硬件、开源硬件、活动等信息可以让你一手全掌握。推荐关注!

【微信扫描下图可直接关注】

 aiban

相关文章

改善火星居住体验?这些设计师设计的家具可以帮到你

基于昂贵的运输成本和特殊的外太空环境,设计师们从功能和材料方面对家具进行了创新性设计,只为了改善火星上的居住体验。

估值飙升全球第五,太空旅行创企SpaceX:原来“送人上天”也能发家致富!

私人太空旅行行业的兴起,或许将人类的足迹推到了临界点;追求金钱,往往是创新发展的动力之源。私人太空旅行未来走向如何个有猜测,但毋庸置疑的是,科技之轮的转动从未停止。

利用放射性同位素驱动双四旋翼无人机“蜻蜓”:专为土卫六飞行打造

据外媒报道,随着无人机在地球上执行任务数量的不断增长,相信未来,它们将会被派往到其他星球,而这只是时间的问题。近期,约翰-霍普金斯大学的应用物理实验室的一个研究小组就开发出了一个...

使用轨道卫星进行通讯,NASA完成空间通信网络建设

美国宇航局的下一代轨道跟踪和通信网络已经完成,第六颗和最后一颗数据中继卫星(TDRS)星期五进入轨道。 波音公司制造的这颗卫星借助Atlas V型运载火箭从佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地...

太空制造里程碑:3D打印可在严苛条件下快速建造大型工程结构

太空3D打印向建设望远镜和地外大型工程结构的总体目标迈出重要一步。据《科学美国人》杂志官网8月15日报道,3D打印机在美国国家航空航天局(NASA)的热真空室(TVAC)内,进行了为期24天的测...

给我留言

您必须 [ 登录 ] 才能发表留言!