stele

Am parcurs un drum lung de când misiunile Gemeni și Apollo au servit alimente deshidratate fără gust în pungi de plastic. Acum, bucătarii cu stele Michelin gătesc rețete spațiale, imprimantele 3D sunt exploatate pentru a combina ingrediente brute și știm mult mai multe despre psihologia gustului și a mirosului. Dar rămân provocări considerabile pentru a face astronauții autosuficienți în producția de alimente pe parcursul unor călătorii de câțiva ani.

De când primul om a plecat într-o călătorie departe de casă, una dintre întrebările cheie a fost: ce voi mânca? Aceasta este departe de a fi o întrebare banală și nicăieri mai mult decât în ​​spațiul în care, până acum, tot ce trebuie mâncat este mâncarea ambalată cu grijă pe care ați adus-o cu voi. Mâncarea nu este doar o chestiune de supraviețuire de bază, totuși, este o provocare logistică masivă. În fiecare zi, fiecare astronaut de pe ISS necesită în jur de 5 kg de alimente și apă. Deși producția recentă a unei culturi de salată decentă din experimentul Veg-01 al NASA este o dezvoltare promițătoare - 44 de capete de salată cultivate în casă au fost recoltate pe ISS în august 2015 - gradul semnificativ de autosuficiență care va fi necesar pentru mult timp- misiunile pe termen lung și pe distanțe lungi rămân departe.

Comandantul Expediției 7 Yuri Malenchenko (stânga) și ofițerul științific Ed Lu, ilustrat în bucătăria ISS, cu pachete de ustensile atașate la masă și sticle de condimente plutitoare.

Oamenii de știință s-au confruntat cu provocările de a hrăni astronauții de la începutul zborului spațial uman. Sarcina utilă totală a fiecărui vehicul lansat este un factor critic, spațiul de depozitare fiind premium și fiecare gram se adaugă la cheltuială. Așadar, soluțiile tehnice la problema alimentării cu apă și alimente au fost în fruntea planificării de la început. Visul unei mese într-o pastilă ar fi putut fi abandonat, dar este ușor de înțeles atracția pentru tehnologii timpurii ai alimentelor deshidratate care ar putea fi rehidratate cu apa uzată produsă de pilele de combustibil. Au existat și încercări de a dezvolta „cuburi” alimentare, acoperite cu grijă în gingii comestibile pentru a evita firimiturile, care ar putea fi rehidratate de saliva astronautului.

Deasupra dreaptă: „Mese A” pentru o misiune Gemeni de la mijlocul anilor 1960: ștergere manuală și cuburi de mâncare sunt pe dreapta și suc de fructe în centru.

Experimentele cu tipărirea alimentelor 3D sunt acum în desfășurare, dar este dificil de văzut cum această tehnologie ar putea oferi un răspuns complet la întrebarea cum să hrănească cu ușurință un echipaj într-o misiune de lungă durată. În general, mâncarea este „tipărită” din ingrediente crude - o pizza tipărită trebuie să intre în cuptor - ceea ce înseamnă că, pe lângă necesitatea de a stoca cantități suficiente de „cerneluri” pentru alimente procesate, trebuie să fie instalate facilități de gătit. Testele se află într-un stadiu incipient și este posibil să ducă la rezultate interesante. Cu toate acestea, se pare, de asemenea, posibil ca imprimarea 3D să se alăture analelor soluțiilor excesiv de tehnice, inadecvate pentru a satisface o nevoie umană fundamentală de alimente care se ridică deasupra funcționalității.

Alimentele tipărite 3D din ingrediente brute trebuie încă să intre în cuptor, astfel încât facilitățile de gătit trebuie să fie la locul lor.

Cu toate acestea, provocarea de a produce alimente la bordul navelor spațiale trebuie rezolvată pentru a permite explorarea mai profundă a spațiului. În prezent, ISS stochează alimente în valoare de aproximativ șase luni și este aprovizionat în mod regulat. Cu toate acestea, există o limită a gamei de vehicule de aprovizionare și astfel de călătorii devin din ce în ce mai puțin fezabile cu cât o misiune călătorește de pe Pământ. Dacă expedițiile pe termen lung vor deveni o realitate, necesitând până la cinci ani de aprovizionare cu alimente (pe drum, la destinație și pentru călătoria de întoarcere), echipajele vor trebui să crească și să-și proceseze propria hrană.

Om spațial Michelin

În urmă cu peste un deceniu, ESA a definit cele nouă plante alimentare de bază care ar trebui cultivate în sere spațiale și să furnizeze cel puțin 40% din dieta astronauților, fie pe Lună, pe alte planete sau în vehicule spațiale. Acestea sunt: ​​orez, ceapă, roșii, soia, cartofi, salată verde, spanac, grâu și alge spirulina și rămân în centrul atenției cercetării. Bucătarul francez cu stea Michelin, Alain Ducasse, a conceput chiar și 11 feluri de mâncare magnifice pentru viitorii bucătari din spațiu, care să le creeze din aceste ingrediente, de la „mille feuille de cartofi și roșii” la „spirulina gnocchi”. Deși în mod clar nu este imposibil de realizat, aceste rețete rafinate și frumos prezentate evidențiază obstacolele asociate creșterii și gătitului de la zero în condiții de spațiu.

Provocarea recunoscută pe scară largă rămâne aceea de a face posibilă producerea de suficiente plante într-un ecosistem autosuficient, cu buclă închisă, pentru a susține exploratorii spațiali pe termen lung. A doua provocare, mai puțin discutată, dar o parte crucială a poveștii, este modul în care se vor prelucra culturile cultivate. În timp ce o salată sau o roșie - sau chiar ceapă și spanac - pot fi consumate crude, direct din plantă, celelalte articole de pe lista celor nouă plante alimentare necesită o intervenție semnificativă înainte de a deveni cu adevărat comestibile.

Majoritatea alimentelor eliberează mai multă valoare calorică și nutrițională atunci când sunt consumate gătite în loc de crude, făcând din alimentele gătite opțiunea preferată. Într-adevăr, soia gătită este toxică pentru om în forma sa brută și trebuie cel puțin fiartă în apă înainte de consum. Multe dintre produsele bogate în proteine ​​pentru care este utilizat (cum ar fi tofu) necesită, de asemenea, un proces de fermentare. Orezul și grâul trebuie măcinate înainte de a putea fi utilizate la gătit, un proces nu imposibil, dar dezordonat, care va avea nevoie de o izolare atentă și o destinație pentru deșeuri.

Toate acestea trebuie tratate înainte ca călătorii de pe Marte să-și ducă chiar și ingredientele în bucătărie și să facă față provocării de a găti, indiferent dacă este sau nu din rețetele lui M. Ducasse. Producerea chiar și a unui fel de mâncare aparent simplu, cum ar fi gnocchi, necesită multiple procese de gătit și utilizarea multor ingrediente pre-procesate: fierberea sau aburirea și piure cartofii, amestecarea cu făină și condimente, formarea în formă și fierberea din nou pentru a găti, producând o sos. Este, prin urmare, o mică mirare că ESA estimează că rezultatele programului său experimental actual nu vor fi pe deplin cunoscute decât la mijlocul secolului.

Impactul călătoriilor spațiale asupra corpului uman înseamnă că o alimentație bună este vitală pentru ca călătorii spațiali să ajungă la destinație sănătoși. Condițiile din spațiu sunt de așa natură încât mușchii se risipesc, densitatea osoasă scade și celulele roșii din sânge se pierd; corpul este expus la niveluri crescute de radiații; și mai mult de jumătate din toți astronauții suferă de boală spațială. Chiar și în misiunile relativ scurte Gemeni și Apollo, aceste efecte au fost observate, iar astronauții au avut nevoie de un timp semnificativ de recuperare la întoarcerea lor pe Pământ.

În timp ce un regim de exerciții regulate de antrenament de rezistență ajută acum la păstrarea unui anumit grad de forță a astronauților, alimentele consumate joacă un rol crucial și ele, atenuând și protejând împotriva multor efecte ale călătoriilor spațiale. Cu toate acestea, o concentrare unică asupra valorii nutriționale nu este suficientă: oricât de inconvenient ar fi, alimentele trebuie să fie plăcute și atrăgătoare pentru simțuri.

Stimularea poftei de mâncare

În epoca timpurie a zborurilor spațiale, când alimentele deshidratate erau conținute în pungi de plastic care trebuiau injectate cu apă și „masate” pe măsură ce se rehidratau, înainte de a fi strânse direct în gură, este dificil de văzut cum chiar și cel mai strălucit conceput „pui” iar sosul "sau" spaghetele cu sos de carne "ar fi putut supraviețui procesului pentru a furniza orice se apropie de o masă apetisantă. În ciuda eforturilor tehnologilor din domeniul alimentar, astronauții au slăbit în fiecare misiune NASA până la Skylab (1973-1979), deși retrospectiv nu este greu de înțeles de ce astronauții Gemeni nu s-au bucurat de cartofii lor, dat fiind că aveau doar apă rece cu care să le rehidrateze.

Pe măsură ce accentul misiunilor a trecut pe spațiul de locuit pe termen mai lung, de exemplu pe Mir sau ISS, a existat o recunoaștere din ce în ce mai importantă a importanței alimentelor nu numai pentru supraviețuire, ci și pentru valoarea sa psihologică și socio-culturală. Gemenii și chiar astronauții Apollo erau așteptați să fie eroi stoici, indiferenți de rațiile furnizate în ceea ce a fost, efectiv, o „excursie de camping”. Gus Grissom se plânsese de mâncare, bazându-se în mare parte pe prioritatea tehnologică acordată producției sale: a glumit că principalele premise erau că nu ar trebui să facă mizerie, să nu emită miros și mai ales să nu aibă aromă, dar administrația a rămas nemişcat.

O tavă cu saci de alimente și ustensile ISS, inclusiv M&M reambalate, biscuiți de pâine scurtă, biscuiți, spanac crem și friptură.

În această etapă, s-a afirmat în mod explicit că unul dintre cele mai puțin utile elemente în dezvoltarea hranei pentru astronauți a fost dovada din interviurile cu aceștia despre propriile lor aprecieri și antipatii declarate. În acest mediu, orice abatere de la plan a fost tratată cu rigurozitate: John Young a primit o mustrare congresuală după ce a introdus în contrabandă unul dintre sandvișurile preferate de Grissom din carne de vită în zborul Gemini 3 în martie 1965.

Tava de încălzire și servire a mâncărurilor Skylab din 1970, completată cu alimente, băuturi și ustensile.

Mai târziu, participanții la misiune, care petreceau din ce în ce mai mult timp în spațiu, au fost mai norocoși. A devenit clar că nu numai că trebuie să fie hrăniți, ci și să aibă alimente de care să poată aștepta și să se bucure împreună. Mâncarea de acest fel ar putea fi folosită chiar pentru a construi spiritul de echipă. Când Shannon Lucid și-a dat seama că era un frigider pe Mir, ea a cerut pachete de Jell-O, care să poată fi amestecate cu apă și lăsate la loc. Tradiția Jell-O de duminică seară a devenit o caracteristică remarcabilă a misiunii sale de succes din 1996 alături de colegii ei cosmonauți ruși.

Gus Grissom a glumit că mâncarea spațială nu ar trebui să producă mizerie, să nu emită miros și, mai presus de toate, să nu aibă aromă

Pentru a fi benefic, desigur, mâncarea trebuie consumată, făcând din stimularea apetitelor astronauților una dintre provocările majore pentru tehnologii alimentari. Aceasta nu este o chestiune simplă. Echilibrul nutrițional joacă rolul său, deoarece aportul scăzut de zinc poate afecta semnificativ simțurile gustului și mirosului și poate face ca mâncarea să pară mai puțin gustoasă și atrăgătoare. Mai important, poate, deoarece este mult mai puțin ușor de atenuat, microgravitația și greutatea fac ca fluidele din corp să se deplaseze spre cap, ceea ce are un efect similar cu sinusurile blocate. Acest lucru reduce sever simțurile mirosului și gustului și schimbă percepția aromelor care ar fi putut părea perfect delicioase atunci când astronauții au testat vasul pe Pământ. Mai rău, ar putea avea efectul opus, așa cum au descoperit astronauții Skylab.

Un remediu pentru oboseala mirosurilor

După cum o descrie astronautul Joseph Kerwin, toți au poftit și și-au mâncat rapid prin salata picantă și ceapă germană de cartofi nimănui nu i-a plăcut mult pe Pământ și care a fost trimisă doar ca rații de rezervă de urgență. Cu siguranță ajută la explicarea atracției alimentelor care oferă o stimulare chimică puternică în gură, cum ar fi hreanul, și consumul continuu de cantități mari de sos de chilli și chiar usturoi crud la bord. Acestea sunt încercări perfect de înțeles pentru a vă asigura că mâncarea produce senzație și pare să guste din ceva. Simțul mirosului este direct legat de capacitatea de a gusta și, având în vedere dovezile despre schimbările percepției gustului, nu este deloc surprinzător faptul că simțul mirosului este considerat afectat considerabil în spațiu. Cu toate acestea, nu lipsește.

Un echipaj Skylab mănâncă din tăvile lor la masa proiectată de Raymond Loewy în 1973. L-R: Joseph P. Kerwin, Paul J. Weitz și Charles Conrad Jr.

Câțiva încearcă să descrie aproape absența mirosului - este ca un metal rece sau, așa cum a descris-o astronautul NASA Jerry Lineger după trecerea lui pe Mir, ca „buștenii consumați într-un șemineu rece”. Experimentatul cosmonaut Alexei Leonov i-a oferit cosmonautei britanice Helen Sharman o mână de pelin kazah local parfumat pe care să-l pună în buzunar înainte de a se lansa în Stația Spațială, spunând „Nu e nimic de mirosit acolo sus și asta îți va reaminti acasă”.

Deși, în unele cazuri, poate fi o binecuvântare deghizată, lipsa unei convecții normale a aerului la bord înseamnă că mirosurile nu se mișcă prin mediu în același mod ca și pe Pământ. Astronauții experimentează „oboseala” mirosului datorită stratificării diferitelor mirosuri umane într-un spațiu în care nu se poate deschide niciodată fereastră. În rarele ocazii în care se simte un miros proaspăt, de exemplu, când ajunge o livrare, este raportat cu o emoție incredibilă. Asta este la fel de adevărat astăzi pe ISS ca și pe Mir în anii 1980.

De fapt, acestea sunt adesea cele mai entuziaste descrieri ale oricărui lucru în afară de viziunea uimitoare. Acest lucru nu este neapărat atât de surprinzător pe cât s-ar părea. În 1978, URSS a realizat chestionarul Opros la bordul lui Salyut pentru a ajuta psihologii să coreleze sănătatea fizică și mentală. Simțul mirosului a fost considerat un factor suficient de important în starea psihologică a cosmonauților pentru a fi inclus în analiza obiceiurilor alimentare și de somn.

În fața multor și variate provocări tehnice legate de obținerea unei misiuni umane pe Marte, poate părea banal să ne gândim la ce e la cină. Dar, de fapt, această întrebare este una dintre cele mai presante probleme pentru viitorul călătoriilor spațiale umane. Dacă nu ne putem hrăni, nu putem supraviețui. În multe privințe, provocările de a mânca în spațiu sunt destul de similare cu cele cu care ne confruntăm pe Pământ. Trebuie să ne asigurăm că avem cantitatea potrivită de alimente, că furnizează un echilibru nutrițional bun și că ingredientele noastre ne permit să producem ceva care să aibă gust și miros suficient de bun pentru a ne face să dorim să mâncăm.

Se pare că răspunsurile la provocarea alimentelor spațiale trebuie să fie la fel de asemănătoare Pământului. Departe de un viitor tehnologic în care astronauții pot trăi pe pastile, tuburi și cuburi sau chiar își pot imprima mâncarea din combinații preselectate de conservă goo, viitorul alimentelor în spațiu revine fermierului-astronauților. Poate că este cazul în care, cu cât mâncarea noastră este mai aproape de casă, ne poate face să simțim, cu atât vom fi mai pregătiți să călătorim.

Dacă v-a plăcut să citiți acest articol, vă rugăm să luați în considerare abonarea la ROOM Space Journal pentru a avea acces complet la articolele actuale și pentru a primi propriile copii tipărite și/sau digitale ale CAMEREI livrate direct la ușa dvs. sau electronic.