Crearea de alimente nutritive de înaltă calitate pentru astronauți este o chestiune extrem de responsabilă și complexă. Această întrebare a devenit una dintre principalele probleme după primul zbor spațial cu echipaj. La urma urmei, s-a calculat deja că pentru a menține forma necesară și imagine sănătoasăÎn timpul zborului, femeile ar trebui să consume cel puțin 2800 de kilocalorii, iar bărbații - 3200.
Inițial, a fost planificat să se creeze tablete speciale care să conțină vitamine esentiale, minerale și nutrienți. Dar aceste idei nu au fost niciodată puse în practică, deși au fost dezvoltate alternative demne de-a lungul anilor.
Primele opțiuni atunci când creați hrană pentru astronauți
La fel ca industria spațială în sine, industria nutriției astronauților a suferit multe schimbări de-a lungul deceniilor. Au existat departamente și servicii speciale care au fost implicate în dezvoltarea hranei pentru lucrătorii în condițiile dificile ale spațiului cosmic. Și în tot acest timp oameni normali Mă întrebam cum se întâmplă asta și ce mănâncă astronauții pe orbită.
În timpul primelor zboruri, nu au fost necesare manipulări speciale în ceea ce privește hrănirea astronauților - zborurile nu au fost prea lungi, așa că a fost necesar doar să se asigure oamenilor cantitatea optimă de calorii și vitamine. Li s-au dat tuburi special concepute cu feluri întâi și secunde omogenizate.
După o ședere mai lungă în spațiu, au început să se dezvolte idei pentru o nutriție mai eficientă și de înaltă calitate pentru oameni, ceea ce a continuat timp de decenii. S-a recunoscut imediat că alimentele pentru astronauți trebuie să fie cât mai hrănitoare și sănătoase, să aibă o consistență unică și să fie păstrate pentru o perioadă lungă de timp.
Dieta optimă și transportul convenabil al alimentelor spațiale
Primul lucru pe care l-au făcut dezvoltatorii a fost să compileze o dietă completă pentru lucrătorii spațiali. Experții au calculat că în condițiile extreme ale zborului spațial, mâncatul trebuie făcut de 4 ori pe zi, iar intervalul dintre ele trebuie să fie de cel puțin cinci ore. În plus, produsele alimentare zilnice trebuie să includă:
- 300 de grame de carbohidrați;
- 100 g proteine;
- 118 g grăsime;
- cantitatea necesară de vitamine și minerale.
După elaborarea meniului, a apărut întrebarea despre cel mai eficient mod de transport al alimentelor. Apoi au apărut tuburi de aluminiu convenabile, în care felurile întâi și secunde, precum și băuturile, erau ambalate sub formă de piure. Greutatea fiecărui tub a fost standard de 160-165 de grame.
Astfel, a fost rezolvată problema păstrării valorii nutritive a produselor, a compactității și a duratei de valabilitate a acestora. A fost la fel de important să se monitorizeze sterilitatea alimentelor. În plus, mâncarea trebuia digerată cât mai repede posibil și, în consecință, să lase un minim de toxine.
O abordare modernă a nutriției spațiale
De-a lungul timpului, a fost introdusă o altă metodă de a oferi nutriție astronauților în spațiu. Produsele finite sunt congelate și apoi uscate brusc la temperaturi foarte ridicate. temperatura ridicata. În acest fel gheața se transformă imediat într-o stare de vapori fără a se transforma într-un lichid. Alimentele devin mult mai ușoare în greutate, fără a pierde nutrienți.
Astfel de alimente au început să fie ambalate în plastic, iar mâncărurile care au rămas în stare semi-lichidă sau piure au fost ambalate în borcane speciale de aluminiu. Și deși există o listă de produse permise și un meniu special aprobat de experți de mulți ani, aceștia încearcă să facă șederea astronauților în călătorii lungi de afaceri cât mai confortabilă.
Prin urmare, pe lângă mâncărurile standard, ei încearcă să diversifice meniul spațial în toate modurile posibile, inclusiv mâncăruri naționale și chiar deliciile culinare preferate ale astronauților.
Și iată un exemplu de dietă a unui astronaut pe ISS de la actualul cosmonaut Oleg Artemyev
"Poftă bună!" sau Cum mănâncă astronauții în stație
Astăzi aș vrea să vorbesc despre nutriție, hrană sau, așa cum sună oficial, despre sistemul de nutriție pentru astronauți și cosmonauți. Ce mâncăm? Aceasta este una dintre cele mai populare întrebări. Probabil că toată lumea este interesată de cum mănâncă și hrănesc astronauții în timpul zborului? În general, exact la fel ca pe Pământ. Lingura, furculita, mancarea. Punem mâncarea în gură, o mestecăm, o înghițim... Caracteristicile sunt în ambalaj și cum este totul organizat. Este clar că era tuburilor a trecut de mult, iar acum doar muștarul este furnizat în tuburi. Și toate produsele vin în mai multe forme. Primul sunt conservele. Conserve, sunt conservate și în spațiu. Practic nu sunt diferite, la fel ca pe Pământ. Al doilea este produsele liofilizate. Adică alimente care necesită diluare cu apă înainte de a le mânca. Acest lucru necesită timp: 10, 15 sau poate 20 de minute pentru ca ei să-și ia consistența inițială. Acestea pot fi atât primele feluri, cât și felurile secunde, precum și sucuri, fructe, în general, aproape de toate. Majoritatea produsele sunt acum furnizate exact în această formă, sub formă de sublimate. Este clar că există atât argumente pro, cât și dezavantaje, dar vom discuta mai târziu. Următoarea formă în care produsele pot fi furnizate este ambalarea obișnuită din fabrică. Aceleași bomboane. Ce naiba este bomboana „Bear Clubfoot”, ce este aici „Bear Clubfoot”. În forma sa originală, ca să spunem așa.
Acum o să vă povestesc despre principiu general aranjamente de catering. Este clar că fiecare persoană are gusturile lui. Îi place ceva, preferă ceva din mâncare, nu-i place să mănânce ceva, îi place să bea ceva, nu-i place să bea ceva. Nu există doi oameni identici (și, prin urmare, doi astronauți identici). Prin urmare, în procesul de evoluție a nutriției spațiale au existat mai multe etape.
A existat o etapă în care un meniu și o dietă au fost pregătite individual pentru toată lumea, dar acest lucru s-a dovedit a fi nu foarte eficient și au trecut la un alt sistem - un sistem de standarde alimentare. Adică au luat produse care au fost pe placul majorității (cu o precizie de 70-80%), unde fiecare va găsi ceva gustos pentru ei înșiși în această dietă de 16 zile. Aceasta înseamnă că pentru o persoană timp de 16 zile - un set standard de produse. Acei 20% cărora nu le-a plăcut ceva doar compensează „decalajul” cu seturi suplimentare de mâncare, care sunt formate din preferințele astronauților înainte de zbor. Astfel de rații alimentare suplimentare - un recipient pe lună. Adică, înainte de zbor, fiecare dintre noi a completat chestionarul corespunzător și a ales ce ne-ar plăcea să obținem din mâncarea „non-standard”. Să presupunem că, dacă prefer o prăjitură cu nuci și știu că nu voi mânca brânză procesată sau vreun alt produs acolo, atunci iau în această dietă suplimentară acele produse pe care le doresc și, în consecință, pe cele pe care nu le-am făcut. mănâncă, ajunge pe masa comună, iar dacă se dovedește că niciunul dintre colegii mei nu-i place, atunci se aruncă. Se aruncă destul de mult. În principiu, aceleași 20-25% din alimente merg în abis.
Apoi există provizii suplimentare, ele se numesc industriale. Au început să apară nu cu mult timp în urmă (nu au fost acolo la ultimul meu zbor). Acestea sunt produse din magazin. Direct din magazin, atat achizitionat cat si livrat. Singura condiție este ca acestea să fie depozitate perioadă lungă de timp fara frigider in conditii mediu inconjurator. Acestea includ condimente, bomboane, nuci, băuturi, iaurturi, produse lactate, carne uscată și pește - tot ce vă place. Acest lucru diversifică foarte mult masa și ajută la menținerea poftei de mâncare - nu este doar o reîncărcare a energiei în organism, realimentând-o, ci și un anumit fenomen psihologic care ajută la luminozitatea vieții la stație.
În timpul expediției, astronauții tratează mâncarea ca pe un cult. Adică toată lumea se adună, mănâncă și comunică în același timp. Încercăm să mâncăm pe îndelete pentru a ne diversifica cumva viața. În plus, există un sistem alimentar propriu pe segmentul american. Este oarecum asemănător cu al nostru. Nu există conserve, ci pungi de plastic. Sortimentul este diferit de al nostru. Puțin, dar diferit. De asemenea, este construit pe principiul sursei de alimentare standard, dar aranjat puțin diferit și folosit puțin diferit. Ei au sistem bufet, noi avem sistem a la carte. Deși formal mâncăm și după sistemul bufet. Deschidem recipientul și scrie să mâncăm cutare și cutare la micul dejun, mâncați cutare și cutare la prânz și „distrugeți” primul, al doilea și al treilea lucru pentru cină. Dar nimeni nu urmărește niciodată acest meniu. Pentru că a mânca așa cum este scris acolo este imposibil.
Ce se întâmplă cu adevărat? Toată lumea este instruită să deschidă recipientul timp de 16 zile. Un set de recipiente este deschis pentru trei persoane timp de aproximativ 5-6 zile și toată lumea mănâncă din același lucru împreună. Practic, ei aleg cui îi place ce și cui nu îi place ce. După 5 zile, următorul recipient se deschide. În alte 5 - următoarea. Așa merge. Adică mâncăm după sistemul bufet. Orice ar fi vrut sufletul, a deschis din ce a mai rămas acolo și a mâncat cât a vrut. Adică, în principiu, scopul este atins - totul se mănâncă la ora stabilită, consumul de alimente în echipaj corespunde cu cel calculat. Revin la faptul că, deși suntem împărțiți pe segmente (adică rușii ar trebui să mănânce doar mâncare rusească, iar americanii să mănânce mâncare americană), desigur, nu putem permite să se întâmple asta. Merge schimb reciproc alimente. Acest lucru se întâmplă în timpul meselor comune. De exemplu, într-o zi toți șase mâncăm mâncare rusească la segmentul rusesc, în altă zi luăm cina la cel american și, firește, mâncăm cu toții împreună mancare americana, bem apă, băuturi și așa mai departe. Ce ne-a mai rămas, ceea ce nu ne place sau chiar iubim - suntem fericiți să împărtășim asta unul cu celălalt. Tuturor le place în special brânza de vaci cu nuci. Este cu mare plăcere că ne tratăm colegii cu mâncare, iar ei fac la fel. Aceasta îndeplinește cea mai importantă cerință pentru hrana spațială - diversitatea. Oricare mancare delicioasa Nu a fost, dacă vă hrănesc cu asta timp de câteva luni, veți urî în mod clar această mâncare. Mulți oameni întreabă: „Se schimbă gustul tău în spațiu?” Nu, gusturile nu se schimbă. Preferințele doar se schimbă. Apropo, în timpul unei degustări pe pământ, ești întrebat: „Ce îți place cel mai mult?” Ele oferă o gamă largă. Eu zic că îmi place foarte mult carnea înăbușită cu garnituri. Și mai ales îmi dau această tocană. O mănânc o lună, două, trei. Și după câteva luni nu mai pot să mănânc. La naiba cu totul în abis. Aruncă-l sau lasă pe altcineva să-l mănânce. S-au schimbat gusturile? Nu, preferințele s-au schimbat. Condiția principală, repet, este diversitatea. Cu cât mâncarea este mai variată, cu atât mai bine. Prin urmare, nimic nu se schimbă. Totul este la fel ca pe Pământ. Mâncarea trebuie să fie gustoasă, sănătoasă și variată. Asta este! Bucura-te de masa ta!
Ceea ce mănâncă astronauții în timpul călătoriilor în spațiu este de mare interes pentru mulți dintre noi. De fapt: ce vor mânca astronauții, ce mâncare este cea mai acceptabilă și mai potrivită pentru ei, cum va fi procesul de a mânca alimente și apă în spațiu?
Oamenii de știință care lucrează în domeniul nutriției îmbunătățesc dietele raționale pentru astronauți. Provocarea este de a crea produse care să ocupe cât mai mult spațiu mai putin spatiu, cântăreau puțin și în același timp erau bogate în calorii, convenabile de mâncat și gustoase.
Se calculează, de exemplu, că greutatea rației zilnice de hrană, apă și oxigen per persoană în spațiu este de aproximativ 5,5 kilograme. Durata unei călătorii interplanetare poate varia de la câteva zile la câțiva ani.
Este destul de evident că zborurile spațiale pe termen scurt și pe termen lung necesită în mod fundamental diverse metode catering pentru astronauți.
Cum mănâncă astronauții?
Este clar că alimentele trebuie să fie cât mai hrănitoare, ușor de digerat și în același timp portabile, ușoare și gata de mâncare. Aici apare inevitabil întrebarea: cum se asigură aportul alimentar pentru o persoană aflată în stare de imponderabilitate? Ce este în conditii normale pare a fi o chestiune simplă și firească, ceva la care nu ne gândim niciodată, în cabina unei nave spațiale se transformă într-o problemă foarte complexă, aproape fantastică. Încercați, de exemplu, să beți apă dacă nu curge deloc. Sau înghiți o bucată de pâine care se blochează în gură și, în ciuda tuturor eforturilor, nu trece în esofag.
În condiții de imponderabilitate, apa și orice alt lichid se comportă foarte ciudat. Fără greutate, alunecă cu ușurință din recipient și plutește în aer, rupându-se în bile mici, deoarece tensiunea superficială rămâne singura forță care conectează moleculele de apă între ele.
Picăturile de lichid care plutesc în aer sunt periculoase pentru oameni, deoarece pot intra în aer cu fluxul de aer. Căile aeriene, și se poate sufoca. Produsele alimentare uscate se pot comporta nu mai puțin insidios. Astfel de alimente vor fi pulverizate în gură, particulele sale vor pătrunde în tractul respirator și în plămâni. Acest lucru va cauza cel mai bun scenariu tuse și în cel mai rău caz - proces inflamatorîn plămâni.
Nu este nevoie să enumerați toate surprizele și necazurile pe care le poate întâmpina un astronaut în timpul unui proces atât de aparent simplu precum mâncatul și băutul.
Mâncând alge în spațiu
O problemă mai complexă este organizarea alimentației umane în timpul zborurilor lungi, când este imposibil să luați rezervele de hrană și apă necesare întregii călătorii de pe Pământ. În aceste cazuri, trebuie să cauți o altă cale de ieșire. Și constă în crearea hranei necesare astronauților chiar pe nava spațială.
Dezvoltarea științifică a unei astfel de probleme grave poate continua în mai multe direcții. Cele mai eficiente ar trebui luate în considerare modalitățile propuse de minunatul nostru compatriot K. E. Tsiolkovsky: utilizarea unor plante terestre cu productivitate ridicată în zborurile spațiale.
Utilizarea unor alge, în special a chlorellei, este foarte promițătoare. Algele sunt neobișnuit de rezistente și se reproduc foarte repede. Unii dintre ei, în condiții favorabile, își pot crește greutatea de 7-12 ori pe zi.
Acest lucru se explică acolo că algele absorb energia solară mai bine decât alte plante. Pentru a-și crește greutatea, algele folosesc cel puțin 7 la sută din energia soarelui, în timp ce majoritatea plantelor terestre folosesc mai puțin de un procent. Mai este unul, extrem de caracteristică importantă unele alge: în procesul vieții pe care le creează, se sintetizează în cantitati mari proteine, grăsimi, carbohidrați și vitamine.
Dar principala proprietate a algelor este că pot utiliza destul de pe deplin substanțele secretate de oameni și animale. În consecință, în navele spațiale, purificarea produselor excretoare și crearea de necesar unei persoane alimente.
Apă potabilă în spațiu
În condițiile de zbor spațial, problema furnizării oamenilor cu apă este, de asemenea, foarte dificilă. Se știe că „foamea de apă” într-o săptămână reprezintă deja un pericol pentru viață, deoarece pierderea nereumplută de către organism a 10-11% din apa conținută în acesta poate duce la moarte.
Apa este necesară în egală măsură pentru oameni, animale și plante. Nu este doar un solvent dintre cei mai importanți substanțe chimice, care circulă cu sânge prin celulele corpului, nu este doar un solvent pentru deșeurile eliberate din organism, ci și cea mai importantă substanță plastică inclusă în structura fiecărei celule vii.
În același timp, metabolismul apei este reglat continuu într-un organism viu, datorită căruia cantitatea de apă din organism rămâne întotdeauna relativ constantă.
Necesarul zilnic de apă potabilă al unei persoane este de aproximativ 2 litri; în plus, face parte din alimente și este, de asemenea, folosit în scopuri igienice. Astfel, chiar și conform celor mai conservatoare estimări, o persoană are nevoie de aproximativ 4 litri de apă pe zi.
Pentru o călătorie în spațiu care durează 6 luni, un echipaj de două persoane al unei nave spațiale interplanetare va avea nevoie de aproximativ 1.500 de litri de apă. Această cantitate de apă este prea mare nu numai ca greutate, ci, foarte important, ca volum. Cum putem rezolva problema apei? La fel ca mâncarea. Apa de care au nevoie astronauții trebuie să fie obținută chiar de pe navă. Acest lucru se poate face numai dacă apa este refolosită.
În medie, un adult excretă aproximativ 2,5 litri de apă pe zi. Procesat și purificat corespunzător, poate fi absolut complet și potrivit pentru consum. Creare sisteme speciale a implementa ciclul apei în cabina unei nave spațiale este o chestiune foarte reală și fezabilă.
Anterior, astronautul nu și-a scos costumul spațial pe tot parcursul zborului. Acum in Viata de zi cu zi poartă un tricou cu pantaloni scurți sau salopete. Tricouri pe orbită în șase culori din care să alegi în funcție de starea ta. În loc de nasturi există fermoare și velcro: nu se vor desprinde. Cu cât mai multe buzunare, cu atât mai bine. Pieptarurile oblice vă permit să ascundeți rapid obiectele, astfel încât acestea să nu se destrame în gravitate zero. Buzunarele largi pentru gambe sunt utile deoarece astronauții își asumă adesea poziția fetală. În loc de pantofi, se poartă șosete groase.
Toaletă
Primii astronauți au purtat scutece. Ele sunt încă folosite acum, dar numai la intrare spatiu deschisși în timpul decolării și aterizării. Un sistem de eliminare a deșeurilor a început să fie dezvoltat în zorii astronauticii. Toaleta funcționează pe principiul unui aspirator. Fluxul de aer rarefiat aspiră deșeurile și ajunge într-un sac, care este apoi desfășurat și aruncat în recipient. Altul îi ia locul. Containerele umplute sunt trimise în spațiul cosmic - ard în atmosferă. La stația Mir, deșeurile lichide au fost purificate și transformate în bând apă. Pentru igiena corpului se folosesc servetele umede si prosoape. Deși au fost dezvoltate și „cabine de duș”.
Alimente
Tuburile de mâncare au devenit un simbol al stilului de viață spațial. Au început să fie făcute în Estonia în anii 1960. Strângând din tuburi, astronauții au mâncat file de pui, limbă de vită și chiar borș. În anii 80, produsele sublimate au început să fie livrate pe orbită - până la 98% din apă a fost îndepărtată din ele, ceea ce reduce semnificativ masa și volumul. Se toarnă într-o pungă cu amestec uscat apa fierbinte- și prânzul este gata. Ei mănâncă și conserve pe ISS. Pâinea este ambalată în pâini mici, de mărimea unei mușcături, pentru a preveni împrăștierea firimiturii în tot compartimentul: aceasta este plină de probleme. Masa de bucatarie are suporturi pentru recipiente si ustensile. O „valiză” este, de asemenea, folosită pentru încălzirea alimentelor.
Cabină
În gravitate zero, nu contează unde dormi, principalul lucru este să-ți fixezi corpul în siguranță. Pe ISS, sacii de dormit cu fermoar sunt atașați direct de pereți. Apropo, în cabinele cosmonauților ruși există hublouri care vă permit să admirați priveliștea Pământului înainte de a merge la culcare. Dar americanii nu au „ferestre”. Cabana conține obiecte personale, fotografii ale rudelor și playere muzicale. Toate obiectele mici (unelte, creioane, etc.) fie sunt alunecate sub benzi speciale de cauciuc de pe pereți, fie sunt fixate cu velcro. În acest scop, pereții ISS sunt acoperiți cu material lanos. Există și multe balustrade în gară.
UN COMENTARIU
Vladimir Solovyov, director de zbor al segmentului rus al ISS:
- Viața astronauților s-a îmbunătățit semnificativ. La bordul ISS există internetul, capacitatea de a trimite mesaje și de a citi știri. Instrumentele de comunicare fac posibilă conectarea astronauților cu familia și prietenii lor prin telefon. La gară este întotdeauna multă mâncare. Mai mult, astronauții își aleg propriul meniu.
Puteți face borș, piure de cartofi și paste din alimente liofilizate. Singurul lucru rămas în tuburi acum este sucul și un mic kit de nutriție folosit la apropierea stației.
Cu fiecare navă de marfă trimitem și alimente proaspete. Astronauții trăiesc o viață plină. Singurul lucru care mă deranjează este zgomotul fanilor. Ei lucrează tot timpul, dar nu poți trăi fără ele.
