NASA 的阿爾忒彌斯計劃是一次令人難以置信的重返月球計劃，可能會重新定義未來人類在太空和地球上的飲食方式。 七項植物相關(guān)的實驗已經(jīng)獲得批準(zhǔn)，以了解在太空中成功種植植物的不同要求。 除了太空農(nóng)業(yè)，3D 打印食品、包裝和微生物組的新應(yīng)用等新發(fā)明可能會對地球上的食物產(chǎn)生重大影響。 太空食物的設(shè)計挑戰(zhàn)（持久性、閉環(huán)循環(huán)、營養(yǎng)和無法烹飪）可以改善地球上惡劣環(huán)境中的營養(yǎng)獲取。  

太空食物有哪些需求？

雖然地球上的大多數(shù)人都關(guān)注飲食的多樣性和營養(yǎng)，但太空食物系統(tǒng)有以下幾個主要標(biāo)準(zhǔn)：

1. 食品安全：通過先進的植物生長閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)
，防止食品變質(zhì)并進行廢物處理和回收 2. 可靠性：能夠承受太空中的惡劣條件，保質(zhì)期長，所需空間最小。
3. 營養(yǎng)密度和享用（美味可口、豐富多樣、易于制作等）

太空中充滿獨特的挑戰(zhàn)

在太空中種植植物面臨一些挑戰(zhàn)，因為太空是一個封閉的生態(tài)系統(tǒng)，沒有重力，沒有陽光直射，空間有限，且供水有限。 沒有重力意味著無法烹飪，必須盡量減少航天飛機上的資源壓力（質(zhì)量、功率、機組人員時間、水、廢物處置）。 預(yù)包裝食品并不總是可行，因為營養(yǎng)物質(zhì)會變質(zhì)且所需食物量大。 未來，深空探測將需要數(shù)年的時間，食物和水的供應(yīng)有限，且沒有再補給的可能性。

出版物和專利趨勢

NASA 和其他機構(gòu)關(guān)于太空食品的出版物和專利已經(jīng)持續(xù)發(fā)布了幾十年。 利用 CAS 內(nèi)容合集?，我們對 2000 年至 2022 年間與太空食物和生命系統(tǒng)相關(guān)的全球科學(xué)出版物進行了查閱。研究布局表明，新太空計劃的大量發(fā)行推動了未來全球出版物和專利的增加。 例如，國際空間站自 1993 年首次宣布以來一直在作出巨大努力。自此以后，出版物和專利的增加與隨后進行的 2,500 多項實驗密切相關(guān)。 同樣，在 2011 年 NASA 宣布商業(yè)載人計劃后，研究有明顯增加的趨勢，在 2017 年阿爾忒彌斯計劃后，也出現(xiàn)了相應(yīng)的激增（圖 1）。

新的解決方案：3D 打印太空食品

世界上味道最好的披薩？ 請別介意我這么說，但國際空間站 3D 打印食品的新進展可能會對我們在地球上面臨的一些最大的食品挑戰(zhàn)產(chǎn)生巨大影響。 3D 打印機通過在食物中添加特定的成分來生產(chǎn)不同的設(shè)計和定制飲食。 如今，3D 打印機的墨水可以由肉干、蔬菜和乳粉組成，并添加了相關(guān)的微量營養(yǎng)素。 一些最常見的可打印可食性油墨包括土豆泥、巧克力、面團、奶酪、奶油、蛋糕糖霜和水果。

該技術(shù)對于延長太空食品的保質(zhì)期至關(guān)重要。 可以確保食品材料無菌并以原料形式儲存。 此外，這將最大限度地減少飛船上的存儲空間。

預(yù)包裝食品

雖然干燥或冷凍食品至關(guān)重要，但 NASA 正在研究新興的食品保鮮技術(shù)，以尋求新的保鮮方法。 例如，壓力輔助熱殺菌和微波殺菌確保預(yù)包裝食品更高的初始品質(zhì)和營養(yǎng)。 研究人員還在研究更好的包裝，以將食品保質(zhì)期延長至長達 5 年。

閉環(huán)系統(tǒng)和太空農(nóng)場

獲得良好且持續(xù)的適當(dāng)營養(yǎng)來源的最佳選擇依賴于太空船上的農(nóng)場。 太空農(nóng)場將有助于創(chuàng)造可持續(xù)的環(huán)境，因為植物可以用來回收廢水、產(chǎn)生氧氣、凈化空氣，甚至回收太空船上的糞便。 目前，有一個名為 Veggie 的太空花園。 該花園可以容納六種植物，已成功種植了生菜、大白菜、京水菜、紅俄羅斯羽衣甘藍(lán)和百日草。 過去四十年在太空中種植的植物清單詳見此處。

太空食品的現(xiàn)實意義

太空食品領(lǐng)域的相關(guān)研究使得我們的食品與地球之間建立更好、更加可持續(xù)的關(guān)系。 閉環(huán)溫室和垂直農(nóng)場可用于干旱、極地、偏遠(yuǎn)或人口稠密的地區(qū)，因為它們對水和土地的要求很低。 利用空氣成分生產(chǎn)肉類可以減少牲畜數(shù)量，減少土地和水的使用。 一種為太空食品設(shè)計的增強型空氣凈化器目前用于食品保鮮和手術(shù)室中。

食品 3D 打印可以在緩解地球食物短缺方面發(fā)揮作用。 3D 打印機可以比任何廚師更快、更干凈地制作食物，同時還可以定制營養(yǎng)價值和口感。 可食性油墨還可以擴大非傳統(tǒng)食品原料的使用。

所有這些技術(shù)都可以通過接近客戶來減少運輸量、包裝、配送和其他成本，從而減少生態(tài)足跡。 因此，繼續(xù)進行太空探索研究的益處將延伸到地球環(huán)境及其居民，為維護和保護陸地生態(tài)系統(tǒng)提供思路。

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網(wǎng)址: 阿爾忒彌斯的太空食品已在現(xiàn)實生活中應(yīng)用 http://m.gysdgmq.cn/newsview1883100.html