三分鐘，深入了解航天食品

成都科協(xié)

2017-07-07 19:13 ·成都科協(xié)官方網(wǎng)易號(hào)

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

創(chuàng)建科學(xué)生活方式

航天食品的這些“家族成員”，你知道嗎？

太空失重狀態(tài)下，宇航員不能像在地球上那樣輕松的嚼咽食物，因此需要開發(fā)專門的宇航食品。

宇航食品的基本需求是：方便進(jìn)食、進(jìn)食量少（保證熱量的前提下）、提供足夠的營養(yǎng)。最早的宇航食品被戲稱為“營養(yǎng)牙膏”，這主要是為減少食物殘?jiān)漠a(chǎn)生。

美國最早的“牙膏”里放的是蘋果醬，俄羅斯則是紅菜湯。但是在太空上，宇航員們的舌頭沒法分泌足夠多的唾液，來讓味蕾活躍起來，加之失重狀態(tài)會(huì)使鼻腔充血，由此加重了味覺神經(jīng)鈍化。并且牙膏食品這種吃法，宇航員看不到食物的顏色、也聞不到氣味，這嚴(yán)重影響了宇航員的胃口…

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

從20世紀(jì)60年代初期，“鋁管包裝的肉糜、果醬類膏糊狀食物”到如今種類繁多各種羅宋湯、燉牛肉、宮保雞丁、大米、壽司、長壽面，這種神奇的食物，航天食品的類型和品種已接近地面膳食。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

航天食品按用途可分為食譜食品、儲(chǔ)備食品、壓力應(yīng)急航天食品、艙外航天食品及救生食品，以適用于不同的航天飛行環(huán)境。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

食譜食品是航天食品的核心，在軌道正常飛行期間供航天員食用。在航天過程中，失重也會(huì)導(dǎo)致感官感覺的暫時(shí)性缺失，特別是味覺和嗅覺，進(jìn)而使得在太空中食用食品與在地面上有了很多的不同，也使得辛辣食品比較多的出現(xiàn)在了宇航員的菜單中。另外，在飛船中喝碳酸飲料，液體和氣體就會(huì)在胃里分離，宇航員飲用的時(shí)候就會(huì)打嗝了。為了解決這些問題，啤酒、可口可樂、百事可樂等食物都需要經(jīng)過某些程度的改善來最大程度的提升航天員的舒適度。食譜食品占比最大，使用期最長，類型和品種最多。它不僅要滿足航天員對(duì)食品的生理要求，還要盡可能滿足航天員的心理和感官要求，盡量符合航天員的飲食習(xí)慣和喜好。

儲(chǔ)備食品則又稱非壓力應(yīng)急食品，是考慮飛行計(jì)劃中可能會(huì)遇到一些意外情況需延長飛行時(shí)，供航天員食用的食品，如著陸地區(qū)氣候條件惡劣不宜按時(shí)返回降落等。

壓力應(yīng)急食品是指在乘員艙發(fā)生壓力應(yīng)急如艙體泄漏時(shí)，航天員著艙內(nèi)航天服進(jìn)行應(yīng)急飛行期間食用的食品。根據(jù)壓力應(yīng)急飛行時(shí)間的長短，壓力應(yīng)急食品又分為航天服內(nèi)進(jìn)食和航天服外進(jìn)食的應(yīng)急食品。與食譜食品和儲(chǔ)備食品不同，壓力應(yīng)急食品由于是在壓力應(yīng)急情況下食用，與航天服間存在界面關(guān)系，因此必須與航天服相匹配。

艙外航天食品是指航天員著艙外航天服進(jìn)行艙外活動(dòng)期間食用的食品。航天服內(nèi)供食裝置由兩部分組成：一是流質(zhì)供食器，二是固體供食器，這類食品一般都安裝在艙外航天服的頭盔內(nèi)，只能靠頭部的運(yùn)動(dòng)將它吃進(jìn)嘴里，又不能溢出或漂灑，因此需要研制特殊的進(jìn)食器。

救生食品則是航天員返回著陸（或?yàn)R水）后等待救援期間食用的食品。由于救生食品是在返回后食用的，因此不必符合失重時(shí)的進(jìn)食要求，但必須考慮在地面可能出現(xiàn)的各種氣候條件下的進(jìn)食要求，如在海上、極地、叢林甚至沙漠地區(qū)，要求重量輕、體積小、熱能密度高。

航天食品的三重功效：營養(yǎng)供能、心理調(diào)節(jié)和機(jī)能調(diào)節(jié)

提供營養(yǎng)素是航天食品的首要功能。營養(yǎng)素指能為人體活動(dòng)提供熱能、維持新陳代謝及調(diào)節(jié)生理功能的營養(yǎng)物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素、水和食物纖維七大類數(shù)十種物質(zhì)。根據(jù)不同的航天飛行任務(wù)，航天食品也有所區(qū)別，如出艙活動(dòng)期間，就需要食用低產(chǎn)氣的航天食品。

除了蛋白、脂肪、碳水化合物三大產(chǎn)能營養(yǎng)素外，研究人員對(duì)礦物質(zhì)和維生素、膳食纖維等營養(yǎng)素?cái)z入方面也開展了深入研究，如鈉的攝入量為3000MG/D，鉀的攝入量為3500MG/D，鈣的攝入量為1000到1200MG/D，而鐵的攝入量則為10MG/D以下，因?yàn)楦哞F攝入有可能導(dǎo)致組織氧化損傷。由于座艙內(nèi)缺乏紫外線，紫外線是促進(jìn)皮膚合成維生素D的關(guān)鍵因子，因此必須從航天食品中補(bǔ)充VD或通過復(fù)合營養(yǎng)素片額外補(bǔ)充。

針對(duì)機(jī)體生理功能發(fā)生的變化，研究人員從飲食的角度，研制了一系列抗疲勞、抗輻射、抗氧化、延緩骨鈣丟失和肌肉萎縮、免疫調(diào)節(jié)等具有保健功能的航天食品，不但能為航天員提供必要的營養(yǎng)支持，而且具有特定的生理活性，無毒副作用，可長期服用，能作為航天飛行尤其是中長期飛行的有效防護(hù)措施，從一定程度上緩解航天特因環(huán)境對(duì)航天員的不利影響。

航天食品的重量和體積受到嚴(yán)格限制

無論是在地面還是太空，食品都是人類獲取營養(yǎng)素的載體。航天特因環(huán)境特別是失重環(huán)境，對(duì)航天食品提出了特殊的要求，受到多種條件的限制，比如工程條件限制，由于受運(yùn)載火箭推力、飛船容積等的限制，載人航天器的重量和體積是有限的，這樣分配給航天食品系統(tǒng)的重量和體積也必須精打細(xì)算，甚至要求攜帶量精確到“克”、“立方厘米”。