Создание качественной, питательной пищи для космонавтов – дело чрезвычайно ответственное и сложное. Именно этот вопрос стал одной из основных проблем после первого полета человека в космос. Ведь уже тогда было подсчитано, что для поддержания необходимой формы и здорового образа жизни в полете женщины должны потреблять не менее 2800 килокалорий, а мужчины – 3200.
Изначально планировалось создание специальных таблеток, содержащих необходимые витамины, минералы и питательные вещества. Но эти задумки так и не были претворены в жизнь, хотя достойные альтернативы с годами все же были разработаны.
Первые варианты при создании пищи для космонавтов
Так же, как и сама космическая отрасль, сфера питания космонавтов претерпела за десятилетия множество изменений. Существовали специальные отделы и службы, которые занимались разработкой пищи для работников в сложных условиях открытого космического пространства. И все это время обычным людям было интересно, как же это происходит и чем питаются космонавты на орбите.
Во время первых полетов каких-либо особых манипуляций в плане питания космонавтов не требовалось – полеты были не слишком длительными, поэтому нужно было лишь обеспечить людей оптимальным количеством калорий и витаминов. С собой выдавались специально разработанные тубы с гомогенизированными первыми и вторыми блюдами.
После более длительного пребывания в космосе начались проработки идей по более эффективному и качественному питанию людей, которые велись не одно десятилетие. Сразу было признано, что пища для космонавтов должна быть максимально питательной и полезной, иметь своеобразную консистенцию и долго храниться.
Оптимальный рацион и удобная транспортировка космической еды
Первое, чем занялись разработчики – это составление полноценного рациона для работников космической сферы. Специалистами было высчитано, что в экстремальных условиях полета в космос принятие пищи необходимо производить 4 раза в сутки, а интервал между ними должен составлять не менее пяти часов. Кроме того, в составе продуктов для ежедневного питания обязательно должно быть:
- 300 гр углеводов;
- 100 гр белка;
- 118 гр жиров;
- необходимое количество витаминов и минеральных веществ.
После разработки меню встал вопрос о наиболее эффективной транспортировке еды. Тогда и появились удобные алюминиевые тубы, в которые в виде пюре упаковывали первые, вторые блюда, а также напитки. Вес каждой тубы был стандартно 160-165 грамм.
Таким образом, решился вопрос о сохранности питательной ценности продуктов, их компактности и длительности хранения. Не менее важно было следить за стерильностью пищи. Кроме того, еда должна было максимально быстро перевариваться и, соответственно, оставлять минимум шлаков.
Современный подход к космическому питанию
Со временем был внедрен еще один способ осуществления питания для космонавтов во время пребывания в космосе. Готовые продукты замораживаются, а потом резко подвергаются сушке при очень высокой температуре. Таким образом лед сразу же переходит в парообразное состояние, не переходя в жидкость. Пища становится гораздо легче по весу, не теряя при этом питательных веществ.
Такую пищу начали упаковывать в пластик, а блюда, которые остаются в полужидком или пюреобразном состоянии – в специальные алюминиевые баночки. И хотя уже много лет существует утвержденный специалистами список разрешенных продуктов и специальное меню, пребывание космонавтов в длительных командировках стараются сделать максимально комфортным.
Поэтому, кроме стандартных блюд, космическое меню пытаются всячески разнообразить, включая в него национальные блюда и даже любимые кулинарные изыски космонавтов.
А вот вам пример рациона космонавта на МКС от действующего космонавта Олега Артемьева
"Приятного аппетита!" или Как космонавты питаются на станции
Сегодня я бы хотел рассказать о питании, о еде или, как это официально звучит, о системе обеспечения питания астронавтов и космонавтов. Что же мы едим? Это один из популярнейших вопросов. Наверное, любого интересует, как же вообще космонавты питаются, кормятся во время полета? В общем, точно так же как и на Земле. Ложка, вилка, еда. Берем пищу в рот, жуем, проглатываем... Особенности - в упаковке и в том, как все это организованно. Понятно, что эпоха тюбиков давно уже прошла, и сейчас уже в тюбиках поставляется только горчица. А так все продукты поставляются в нескольких формах. Первая - это консервные банки. Консервы, они и в космосе консервы. Практически ничем не отличаются, такие же, как и на Земле. Второе - это сублимированные продукты. То есть продукты, которые требуют, чтобы их перед едой разбавили водой. Это требует времени: 10, 15, а может, и 20 минут для того, чтобы они приняли первоначальную консистенцию. Это могут быть как и первые блюда, так и вторые, а также соки, фрукты, в общем, практически все. Большая часть продуктов сейчас поставляется именно в таком виде, в виде сублиматов. Понятно, что в этом есть и плюсы, и минусы, но об этом позже. Следующая форма, в чем могут поставляться продукты - это обычная заводская упаковка. Те же конфеты. Что на Земле конфеты «Мишка косолапый», что здесь «Мишка косолапый». В первозданном, так сказать, виде.
Теперь расскажу об общем принципе организации питания. Понятно, что каждый человек имеет свои вкусы. Ему что-то нравится, что-то он предпочитает из еды, что-то, наоборот, не любит есть, что-то он любит пить, что-то он не любит пить. Двух одинаковых людей (соответственно двух одинаковых космонавтов) не бывает. Поэтому в процессе эволюции космического питания было несколько этапов.
Был этап, когда индивидуально для каждого готовили меню, рацион питания, но это оказалось не очень эффективно, и перешли на другую систему - систему стандартов рациона питания. То есть, брали продукты, нравящиеся большинству (с точностью 70-80%) , где каждый найдет что-то вкусное для себя в этом 16-ти суточном рационе питания. Значит, на одного человека на 16 суток - стандартный набор продуктов. Тем 20%, которым что-то не понравилось, как раз компенсируют "пробел" дополнительными наборами питания, которые формируются из предпочтений космонавтов перед полетом. Таких дополнительных рационов питания - по одному контейнеру в месяц. То есть, перед полетом каждый из нас заполнил соответствующую анкету и выбрал то, чего хотели бы мы получить из "нестандартной" еды. Предположим, если мне больше нравится торт с орехами, и я знаю, что я там не буду есть плавленый сыр или какой-нибудь другой продукт, то я беру себе в этот дополнительный рацион тех продуктов, которые я хочу, и соответственно те, которые я не съел, попадают на общий стол, а если оказывается, что никто из моих коллег это не любит, то это выбрасывается. Выбрасывается достаточно много. В принципе, те самые 20-25% еды отправляются в пропасть.
Дальше есть еще дополнительные питания, они называются промышленными. Они стали появляться не так давно (в моем прошлом полете еще их не было). Это продукты из магазина. Прямо вот из магазина как куплено, так и поставлено. Единственное условие - они должны храниться длительное время без холодильника в условиях окружающей среды. Сюда попали и приправы, и конфеты, и орешки, и напитки, и йогурты, и молочные продукты, и сушеное мясо, и рыба - все, кому что нравится. Это очень разнообразит стол и помогает сохранить аппетит - это не только пополнение энергии в организме, его заправка, но и некое психологическое явление, которое помогает скрасить быт на станции.
Во время экспедиции космонавты относятся к еде, как к культу. То есть, все собираются вместе, питаются и одновременно общаются. Стараемся есть неторопливо, чтобы как-то разнообразить свою жизнь. Кроме того, существует своя система питания в американском сегменте. Она чем то похожа на нашу. Там нет консервов, а есть пластиковые пакеты. Ассортимент отличается от нашего. Немного, но отличается. Он так же построен по принципу стандартного питания, но немножко по-другому скомпонованному и немножко по-другому используемому. У них есть система буфетная, у нас - система питания по меню. Хотя формально мы тоже питаемся по буфетной системе. Мы открываем контейнер, и у нас написано на завтрак съесть то-то-то, на обед употребить то-то-то, на ужин "уничтожить" первое-второе-третье. Но никто никогда этому меню не следует. Потому что питаться в таком варианте, как там написано - это невозможно.
Что происходит на самом деле? Написано каждому открыть контейнер на 16 суток. Открывается один комплект контейнеров на троих где-то на 5-6 суток, и все вместе едят из одного и того же. В принципе вбирают кто что любит, кто что не любит. Через 5 дней открывается следующий контейнер. Еще через 5 - следующий. Так все и идет. То есть мы едим по буфетной системе. Чего душа захотела, то открыл из того, что там осталось, то и съел в том объеме, сколько захотел. То есть, в принципе, цель достигается - съедается все в установленное время, потребление еды в экипаже соответствует расчетному. Возвращаюсь к тому, что, хотя мы разделены по сегментам (то есть русские должны есть только русскую еду, а американцы - американскую), конечно, такого допустить мы не можем. Идет взаимный обмен едой. Это происходит во время совместных приемов пищи. Например, в один день мы все вшестером едим на российском сегменте русскую еду, в другой день ужинаем на американском и, естественно, все дружно едим американскую еду, употребляем воду, напитки и так далее. То, что у нас остается, то, что мы не любим или даже любим - этим мы с удовольствием друг с другом делимся. Особенно творог с орехами всем нравится безумно. Мы с большим удовольствием угощаем продуктами наших коллег, они делают то же самое. Тем самым выполняется самое главное требование к космической пище - это разнообразие. Какой бы вкусной еда не была, если ей вас будут кормить несколько месяцев, вы будите отчетливо ненавидеть эту еду. Многие спрашивают: «А меняются ли у вас вкус в космосе?». Нет, не меняются вкусы. Просто меняются предпочтения. Кстати во время дегустации на земле, у вас спрашивают: «Что вы больше всего любите?» Предлагают большой ассортимент. Я говорю, что вот люблю очень тушеное мясо с гарниром. И мне больше всего дают этого тушеного мяса. Я ем его месяц, два, три. И через пару месяцев я уже есть это не могу. Пропади оно все в пропасть. Выкидываем или пускай кто-нибудь другой ест. Вкусы изменились? Нет, изменились предпочтения. Главное условие, повторяю, - это разнообразие. Чем больше разнообразной еды, тем лучше. Поэтому ничего не меняется. Все то же самое, как и на Земле. Еда должна быть вкусной, полезной и разнообразной. Вот так-то! Приятного вам аппетита!
Что едят космонавты во время космического путешествия очень интересует многих из нас. В самом деле: что будут есть космонавты, какая пища для них наиболее приемлема, целесообразна, каким будет сам процесс приема пищи и воды в космосе?
Ученые, работающие в области питания, совершенствуют рациональные диеты для космонавтов. Задача заключается в том, чтобы создать такие продукты, которые бы занимали как можно меньше места, мало весили и в то же время были высококалорийными, удобными для приема и вкусными.
Подсчитано, например, что вес суточного рациона пищи, воды и кислорода на одного человека в космосе приблизительно равен 5,5 килограмма. Продолжительность же межпланетного путешествия может колебаться от нескольких дней до нескольких лет.
Совершенно очевидно, что кратковременные и длительные космические полеты требуют принципиально различных методов организации питания космонавтов.
Как питаются космонавты
Ясно, что пища должна быть максимально питательной, легко усвояемой и в то же время портативной, легкой и готовой к употреблению. Неизбежно здесь возникает вопрос, как же обеспечить прием пищи человеку, находящемуся в состоянии невесомости? То, что в обычных условиях представляется делом простым и естественным, о чем мы никогда не задумываемся, в кабине космического корабля превращается в очень сложную, чуть ли не фантастическую проблему. Попробуйте, например, выпить воды, если она совсем не льется. Или проглотить кусочек хлеба, который застревает во рту, и, несмотря на все усилия, никак не проходит в пищевод.
В условиях невесомости вода, да и любая другая жидкость, ведет себя очень своеобразно. Лишенная веса, она легко выскальзывает из сосуда и парит в воздухе, распадаясь на мелкие шарики, так как поверхностное натяжение остается единственной силой, соединяющей молекулы воды друг с другом.
Парящие в воздухе капли жидкости опасны для человека, поскольку с током воздуха могут попасть в дыхательные пути, и он может захлебнуться. Не менее коварно могут повести себя и сухие продукты питания. Такая пища будет распыляться во рту, частицы ее проникнут в дыхательные пути и легкие. Это вызовет в лучшем случае кашель, а в худшем - воспалительный процесс в лёгких.
Нет надобности перечислять все неожиданности и неприятности, которые могут встретить космонавта при таком, казалось бы, простом процессе, как еда и питье.
Употребление водорослей в космосе
Более сложной проблемой является организация питания человека в продолжительных полетах, когда невозможно взять необходимые на всю дорогу запасы пищи и воды с Земли. В этих случаях приходится искать другой выход. И заключается он в том, чтобы необходимую космонавтам пищу создавать на самом космическом корабле.
Научная разработка такой серьезнейшей проблемы может идти по нескольким направлениям. Наиболее эффективными надо считать пути, предложенные нашим замечательным соотечественником К. Э. Циолковским: использовать в космических полетах некоторые земные растения, обладающие большой производительностью.
Очень перспективно использование некоторых водорослей, особенно хлореллы. Водоросли необычайно выносливы и очень быстро размножаются. Некоторые из них при благоприятных условиях могут за сутки увеличить свой вес в 7-12 раз.
Это объясняется там, что водоросли поглощают солнечную энергию лучше других растений. Для увеличения своего веса водоросли используют не менее 7 процентов солнечной энергии, в то время как большинство земных растений - меньше процента. Есть еще одна, чрезвычайно важная особенность некоторых водорослей: в процессе жизнедеятельности они создают, синтезируют в большом количестве белки, жиры, углеводы и витамины.
Но главное свойство водорослей состоит в том, что они могут достаточно полно использовать вещества, выделяемые человеком и животными. Следовательно, в космическом корабле одновременно происходят очищение продуктов выделения, и создание необходимой человеку пищи.
Употребление воды в космосе
В условиях космического полета проблема обеспечения человека водой является также очень сложной. Известно, что «водный голод» в течение недели уже представляет опасность для жизни, так как не восполненная потеря организмом 10-11 процентов содержащейся в нем воды может привести к смерти.
Вода необходима в равной степени и человеку, и животным, и растениям. Она является не только растворителем важнейших химических веществ, циркулирующих с кровью по клеткам организма, не только растворителем выделяемых из организма отработанных продуктов, но и важнейшим пластическим веществом, входящим в структуру каждой живой клетки.
При этом в живом организме непрерывно осуществляется регулирование водного обмена, благодаря чему количество воды в организме всегда остается относительно постоянным.
Суточная потребность человека в питьевой воде составляет около 2 литров, кроме того, она входит в состав пищи, а также используется для гигиенических целей. Таким образом, даже по самым скромным подсчетам, человеку в сутки необходимо около 4 литров воды.
Для космического путешествия продолжительностью в 6 месяцев экипажу межпланетного корабля из двух человек потребуется около 1500 литров воды. Такое количество воды слишком велико не только по весу, но, что очень важно, и по объему. Как же можно разрешить водную проблему? Так же, как и пищевую. Необходимую космонавтам воду нужно получать на самом корабле. Это можно сделать лишь при условии повторного использования воды.
В среднем взрослый человек выделяет около 2,5 литра воды в сутки. Соответствующим образом переработанная и очищенная, она может быть абсолютно полноценной и пригодной для употребления. Создание специальных систем для осуществления круговорота воды в кабине космического корабля - дело вполне реальное и осуществимое.
Раньше космонавт не снимал скафандр на протяжении всего полёта. Теперь в повседневной жизни он облачается в майку с шортами или комбинезон. Майки на орбите шести цветов, чтобы выбрать в зависимости от настроения. Вместо пуговиц - молнии и липучки: они не оторвутся. Чем больше карманов, тем лучше. Косые нагрудные позволяют быстро прятать предметы, чтобы не разлетались в невесомости. Широкие карманы на голени удобны, потому что космонавты часто принимают позу эмбриона. Вместо обуви носят толстые носки.
Туалет
Первые космонавты надевали подгузники. Их используют и сейчас, но лишь при выходе в открытый космос и во время взлёта-приземления. Систему утилизации отходов жизнедеятельности начали разрабатывать ещё на заре космонавтики. Унитаз действует по принципу пылесоса. Разреженный поток воздуха засасывает отходы, при этом они попадают в пакет, который затем отстёгивается и бросается в контейнер. Его место занимает другой. Заполненные контейнеры отправляют в открытый космос - они сгорают в атмосфере. На станции «Мир» жидкие отходы подвергались очистке и превращались в питьевую воду. Для гигиены тела используют влажные салфетки и полотенца. Хотя разработаны и «душевые кабины».
Еда
Тюбики с едой стали символом космического образа жизни. Их начали делать в Эстонии в 1960-е гг. Выдавливая из тюбиков, космонавты ели куриное филе, говяжий язык и даже борщ. В 80-е на орбиту стали поставлять сублимированные продукты - из них удалено до 98% воды, что значительно уменьшает массу и объём. В пакет с сухой смесью заливается горячая вода - и обед готов. Едят на МКС и консервы. Хлеб упакован маленькими буханками на один укус, чтобы крошки не разлетались по отсеку: это чревато проблемами. На кухонном столе есть фиксаторы для контейнеров и приборов. Также используется «чемоданчик» для подогрева пищи.
Каюта
В невесомости всё равно где спать, главное - надёжно зафиксировать тело. На МКС спальные мешки с молниями прикреплены прямо к стенам. Кстати, в каютах российских космонавтов есть иллюминаторы, позволяющие перед сном любоваться видом Земли. А у американцев «окон» нет. В каюте находятся личные вещи, фото родных, музыкальные плееры. Все мелкие предметы (инструменты, карандаши и пр.) либо подсовываются под специальные резинки на стенах, либо крепятся на липучках. Для этого стены МКС обклеены ворсистым материалом. Также на станции много поручней.
КОММЕНТАРИЙ
Владимир Соловьёв, руководитель полётами российского сегмента МКС:
- Быт космонавтов значительно улучшился. На борту МКС есть Интернет, возможность передавать сообщения и читать новости. Средства коммуникации позволяют соединять космонавтов с их домашними и друзьями по телефону. Продуктов на станции всегда много. Причём меню космонавты подбирают себе сами.
Из сублимированных продуктов можно приготовить борщ, картофельное пюре, макароны. В тюбиках сейчас остались только сок и небольшой комплект питания, используемый на подлёте к станции.
С каждым грузовым кораблём мы посылаем ещё и свежие продукты. Космонавты живут полноценной жизнью. Единственное, что мешает, - шум вентиляторов. Они работают постоянно, но без них нельзя.
