READING導(dǎo)讀
2021年6月17日,我國神舟十二號載人航天飛船成功發(fā)射,將航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波送往天宮號空間站[1]。這一次,三位航天員要在軌駐留3個月,他們吃什么,怎么吃,也成為地球上的我們關(guān)注的焦點。載人航天已有半個多世紀(jì)的歷史,那么“吃的歷史”又是如何發(fā)展的呢?
撰文 | 何義均
責(zé)編 | Winner
01
早期歷史:用擠牙膏的方式打開
1957年,當(dāng)蘇聯(lián)將太空狗萊卡(Laika)送入太空時,工作人員為它配備了高營養(yǎng)膠狀的食物,遺憾的是,它未能在這次太空之旅中幸存。
4年后,人類第一次進(jìn)入了太空,當(dāng)時,蘇聯(lián)宇航員加加林(Yuri Gagarin)利用一個牙膏狀的管子,把肉泥和巧克力醬擠入口中食用[2]。同年,另一位蘇聯(lián)宇航員蒂托夫(Gherman Titov)在太空中發(fā)生了嘔吐,他也因此成為第一個患有太空?。╯pace sickness)的人。
太空競賽開始時,美國水星計劃(1959–1963)的研究人員并不了解先前蘇聯(lián)的經(jīng)驗。對于人類在沒有重力的狀態(tài)下能否吸收食物,地面上的科學(xué)家們也沒有達(dá)成共識。
1962年,美國宇航員格倫(John Glenn)帶上了80千卡的蘋果醬、130千卡的牛肉和肉汁以及60千卡的蔬菜進(jìn)入太空,同樣選擇了將食物裝在牙膏一樣的管子中,相對蘇聯(lián)宇航員略為幸運的是,他還帶了一根吸管。格倫也向地面的美國科學(xué)家證實:微重力不會影響自然的吞咽過程,吞咽是由食道的蠕動促成的[3]。
(水星計劃食物。圖源:https://www.nasa.gov/audience/forstudents/postsecondary/features/F_Food_for_Space_Flight.html)
盡管人類于1961年就第一次進(jìn)入太空,但是太空食品這個概念卻是在兩年后才提出的。1963年,美國國家科學(xué)院發(fā)布相關(guān)報告,開始關(guān)心宇航員在太空中的營養(yǎng)問題。
報告指出,這些食物需要簡便、易操作、易儲存、體積小、廢料少,要滿足個人的營養(yǎng)需求,還特別指出要控制腸胃氣的產(chǎn)生[4]。宇航員在太空中吃飯不僅僅是一項實驗,也是補充他們的營養(yǎng)需求。太空食品的系統(tǒng)研究也意味著,人類飛向太空的目標(biāo)絕不僅僅是短途旅行這么簡單。
02
向“黑暗料理”反抗
除了牙膏管里的食物外,水星計劃的宇航員還配有一口大小的方塊、凍干的粉末。這些食物不僅難以下咽,還不易處理,比如凍干食物添水這一步驟很難操作,碎屑難以在失重環(huán)境收集等等。直到美國宇航局推進(jìn)到雙子座計劃(1965–1966)并準(zhǔn)備登月時,航天局才最終聽取了宇航員的抱怨。
雙子座的宇航員可以吃到固體的食物了!這是一項巨大進(jìn)步,玉米、小麥等方塊食品被包裹在明膠中,這樣可以減少碎屑,放在塑料容器中的凍干食品還可以防止細(xì)菌的增生。在雙子座7號上,每位宇航員每天的食物,被嚴(yán)格限制在0.77公斤、110立方英寸,這還必須包括食品的包裝。
然而,在雙子座計劃中,宇航員格里索姆(Gus Grissom)對美國宇航局的膳食選擇依然不滿,以致在雙子座3號上,約翰·楊(John Young)偷帶了一個腌牛肉三明治,并與格里索姆分享(計劃中約翰·楊只能吃規(guī)定的食物;格里索姆不吃東西)。
這是美國宇航局的第一次雙人任務(wù),也是第一次在軌道上分享食物。不過,他們在吃了幾口之后就不得不把三明治藏起來,因為黑麥面包的碎屑在機艙內(nèi)飄蕩[5]。一些國會議員對此非常生氣,他們調(diào)查了違禁食品是否危及任務(wù),并召開了聽證會。
到阿波羅任務(wù)開始時,情況已經(jīng)有了明顯的改善。人們越來越多地采用濕包裝(Wetpack)食品,它們更接近于普通食品的粘稠度,不會有碎片飄落,雖然有點黏糊糊的,里面通常裝著肉醬意大利面、香腸餅和燉雞[6]。
還有一種罐頭,盡管這些罐頭產(chǎn)品的重量大約是凍干食品的4倍,但是它們的體積小了很多,一名宇航員一周的食物可以裝在一個相當(dāng)于三個鞋盒大小的容器中[7]。
美國空軍航空醫(yī)學(xué)學(xué)院和納蒂克陸軍實驗室研究出了新的熱水供應(yīng)方法,使冷凍干燥食品的再水化變得更加簡單,這讓食物更加可口。他們還發(fā)明了勺子碗,這是一種特殊的塑料拉鏈容器中,配有一個勺子,水分可以讓食物粘在勺子上,宇航員就可以像在地球上一樣吃飯。但是為了不刺激到宇航員的腸胃,產(chǎn)生不必要的麻煩和廢物,這些食物依然很少使用香料。
03
吃得快樂,吃得新鮮
改良食品和解決長期儲存的問題,對航空食品的開發(fā)者來說是一個挑戰(zhàn),與此同時,他們還面臨著醫(yī)學(xué)的嚴(yán)格要求。一直以來,醫(yī)學(xué)家們就宇航員的礦物質(zhì)平衡進(jìn)行了跟蹤研究,來測量宇航員的鈣和氮的攝入和輸出,為了解長期失重對人類的影響。雙子座計劃顯示,宇航員的骨骼中出現(xiàn)了鈣缺失,肌肉中缺失了氮[8]。
20世紀(jì)70年代,美國首次實行了空間站實驗,在“天空實驗室(Skylab)”中,對宇航員的營養(yǎng)制定有了更詳細(xì)的計劃,也豐富了他們的飲食,為此空間站的生活區(qū)還配備了冰箱和冰柜。因為宇航員計劃在空間站中停留數(shù)周甚至數(shù)月,他們的心理健康也被考慮,為了滿足就餐的愉悅感,空間站中還配有一個專門用于就餐區(qū),腳踏板代替了椅子,船員們能夠圍在一張桌子周圍一起吃飯。
(圖源:https://en.wikipedia.org/wiki/File:S73-20236.jpg#filelinks)
此前的航天器使用燃料電池,產(chǎn)生的水作為副產(chǎn)品,可以回收到食品系統(tǒng)中,而天空實驗室使用太陽能電池供電,所以需要補水的食品受到限制。為此,美國宇航局第一次將一個專門的食品儲存冰箱送入太空。為加熱這些冷凍食品,還有一個專門的食物加熱盤,這是一個帶有獨立隔間的裝置,利用傳導(dǎo)作用來加熱食物包裝。
天空實驗室的菜單上共有72項,包括火腿、辣椒、土豆泥、牛排、蘆筍、冰激凌,等等。后來發(fā)現(xiàn),德式土豆沙拉因其醋和洋蔥的重口味而受歡迎,宇航員們吃完了全部四罐存貨。宇航員也喜歡一些更辛辣的食物,因為失重造成的鼻竇充血使他們的味覺和嗅覺變得遲鈍。其他受歡迎的包括雞尾酒蝦、黃油餅干、紐伯格龍蝦、新鮮面包、冰激凌。固定在地板上并裝有腳和大腿約束裝置的餐桌和椅子,也讓人們有了更正常的飲食體驗。
在宇航員的要求下,美國宇航局還曾為一次天空實驗室任務(wù)購買了奶油雪利酒,并包裝了一些用于在減重飛機上測試。在微重力環(huán)境中,氣味迅速滲透到環(huán)境中,這會引發(fā)吞咽反射。由于擔(dān)心公眾對將酒精帶入太空的反應(yīng),美國宇航局最終放棄了該計劃。
到了20世紀(jì)70年代中期,蘇聯(lián)Salyut空間站(1971-1986)的宇航員和航天員能夠吃到新鮮的食物,軌道太空花園種下了西紅柿、香菜和黃瓜,有些人甚至可能喝一口葡萄酒或伏特加[9]。這一開創(chuàng)性的溫室促成了后來Salyut站、和平號和國際空間站上都開始種植植物。
自2002年以來,小型LADA溫室系統(tǒng)一直被用于國際空間站上,以研究植物在微重力條件下如何生長,并為宇航員種植可食用蔬菜。LADA包括一個控制模塊,被送到空間站時已經(jīng)配備了植物在太空中生長和食用的根部介質(zhì)。
04
太空飲食多元化
現(xiàn)代宇航員雖吃不上山珍海味,但各色各樣的太空食物已經(jīng)不一而足。自21世紀(jì)以來,國際空間站有足夠的空間來儲存200種食物,其中大部分都不再是干巴巴的東西。當(dāng)年還不得不上聽證會的食物——三明治,如今已經(jīng)成為一種常規(guī)食物,美國宇航局現(xiàn)在甚至讓宇航員在發(fā)射時帶著一個三明治,還是熱的。
在和平號空間站(1986-2001)上,美國和俄羅斯聯(lián)合提供食品。兩國同意共同制定營養(yǎng)和食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),包括微生物學(xué)、味道和適口性評估。美國和俄羅斯的機組成員在飛行前品嘗了食物,以確定其可接受性,菜單計劃包括每24小時4頓飯,所有的食物都是在環(huán)境溫度和壓力下儲存的,沒有冷藏。水的供應(yīng)僅限于回收的冷凝水,并由其他航天器對接期間發(fā)射的飲用水補充,因此,脫水食品的使用有限。
而國際空間站(1998-)上大約50%的食物以熱穩(wěn)定形式出現(xiàn),同時還配有凍干、輻照和天然形式的食物。宇航員在抵達(dá)國際空間站時不必帶著整6個月的食物供應(yīng),因為補給車每隔幾個月就會來一次。國際空間站上唯一的冰箱是用來儲存生物實驗的,所有的食物都必須在貨架上至少保存18個月,不過已經(jīng)有一個小型的冷卻器,這樣宇航員就可以喝到冰鎮(zhèn)飲料。
失重會導(dǎo)致一種被稱為流體轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象,使頭部感到充血,這會影響嗅覺和味覺;氣味也不會像在地球上那樣上升和消散,而會被包含食物的包裝所抑制,香氣也不會那么容易到達(dá)鼻子。因而太空中食物的味道不太一樣。因此,宇航員往往對香料食品有所偏好,國際空間站上有很多調(diào)味品,都是以液體形式出現(xiàn)的。胡椒懸浮在油中,鹽溶解在水中,都是用滴管瓶添加到食物中。在軌道上搖晃鹽和胡椒很容易造成危險,它們必須以液體形式存在。
世界各地的宇航員甚至可以選擇個性化的菜單。韓國人帶上了泡菜,日本人帶上了壽司,俄羅斯人帶上了羅宋湯,瑞典人帶著駝鹿肉……
現(xiàn)代人離不開的“快樂水”可樂很早就被帶上了太空,但因為氣體造成了一種“濕式打嗝”的嘔吐而不被看好。但是1985年,通過一種特殊的裝置,太空人成功地喝上了快樂水。
而意大利宇航員則成為第一個在太空中喝現(xiàn)煮咖啡的人。兩家商業(yè)公司為國際空間站開發(fā)了一臺濃縮咖啡機,除了熱飲外,它甚至可以制作肉湯。該設(shè)備在空間站上不僅起到了改善生活的作用,它也是空間流體動力學(xué)的一個實驗[10]。
05
滿足中國胃
2003年10月,中國開始了第一次載人航天飛行,宇航員楊利偉帶著并吃了特別加工的魚香肉絲、宮保雞丁和八寶飯,還喝了特制的涼茶。隨后,越來越多的特色美食加入到中國太空餐的菜單中,滿足了宇航員的“挑食”。
在天宮二號的特別來電中,航天員景海鵬特別提到今天吃了“早餐有粳米粥、椰蓉面包、五香鵪鶉蛋、醬香芥菜等,總共7種食品;中午有8種,包括什錦炒飯、肉絲炒面、土豆牛肉、紫菜蛋花湯等;晚上有8種,有綠豆炒面、牛肉米粉、蝦仁雞蛋、什錦罐頭等;加餐有5種,包括麻辣豬肉、蟹黃蠶豆、香辣豆干等。[11]”我國航天美食目前有100余種,包括主食、副食、即食、飲品、調(diào)味品、功能食品等,每天航天員的食譜都可以來一曲《報菜名》。
(來源:[12])
此外,天宮號還配有植物栽培實驗室,實驗室種植生菜的安裝裝置是3D打印的尼龍性輕便材料,與生菜一起成為空間站的獨特景致,來探求作物如何在太空中生長,盡管暫時只是用于采樣數(shù)據(jù)[12],但是相信不久的未來,宇航員就可以在太空中自給自足。
“靠山吃山,靠海吃海。不同地域的中國人,運用各自智慧,適度、巧妙地利用自然,獲得美味的食物。……他們在埋頭種地和低頭吃飯時,總不會忘記抬頭看一看天[13]?!比缃?,仰望的天空已經(jīng)成為了中國人的另一處居所,不久的將來,太空人是否也會在天空對食物加以利用,烹飪出獨特風(fēng)味的“舌尖上的中國”?
參考文獻(xiàn):
[1] http://www.xinhuanet.com/2021-06/17/c_1127572883.htm
[2] https://discoverspace.org/exhibit/space-food/
[3] Lane, Helen W., and Daniel L. Feeback. "History of nutrition in space flight: Overview." Nutrition 18, no. 10 (2002): 797-804. https://doi.org/10.1016/S0899-9007(02)00946-2
[4] National Research Council 1963. Working Group on Nutrition and Feeding Problems. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12419.
[5] https://www.discovermagazine.com/the-sciences/first-food-in-space-toothpaste-tubes-of-applesauce-and-beef
[6] https://www.history.nasa.gov/alsj/a11/Apollo11_Press-Kit_restored.pdf
[7] https://www.nasa.gov/pdf/143163main_Space.Food.and.Nutrition.pdf
[8] Compton, W. David, and Charles D. Benson. "Living and Working in Space: A History of Skylab." (1983).
[9] H?uplik‐Meusburger, Sandra. "Astronauts orbiting on their stomachs: The needs to design for the consumption and production of food in space." Architectural Design 84, no. 6 (2014): 114-117.
[10]https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2015/10jul_spacecoffee
[11]http://www.xinhuanet.com//politics/2016-11/05/c_1119856866.htm
[12]http://www.xinhuanet.com//politics/2016-11/13/c_1119900553.htm
[13]《舌尖上的中國》
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