Под космическим питанием подразумеваются продукты, над созданием и обработкой которых трудились лучшие ученые, повара и инженеры разных стран. Условия низкой гравитации предъявляют свои требования к этому аспекту и то, над чем человек на земле может не задумываться, создает определенные сложности при полете в космосе.
Отличие от земной еды
Обычная хозяйка каждый день проводит у плиты, стараясь побаловать своих домашних чем-нибудь вкусненьким. Космонавты лишены такой возможности. В первую очередь проблема стоит не сколько в питательности и вкусовых качествах пищи, сколько в ее весе.
Ежедневно человеку на борту космического корабля требуется около 5,5 кг пищи, воды и кислорода. Учитывая, что что команда состоит из нескольких человек и их полет может продолжаться в течение года, необходим принципиально новый подход к организации питания космонавтов.
Что едят космонавты? Высококалорийные, удобные для приема и вкусные продукты. Дневной рацион космонавта РФ составляет 3200 Ккал. Его разбивают на 4 приема пищи. Вследствие того, что цена на доставку грузов в космос очень высока – в пределах 5–7 тыс. долларов за 1 кг веса, разработчики питания в первую очередь преследовали цель снизить его тяжесть. Этого удалось достичь с помощью специальной технологии.
Если всего пару десятков лет назад еда космонавтов упаковывалась в тюбики, то сегодня в вакуумную упаковку. Сначала пищу обрабатывают в соответствии с кулинарным рецептом, затем быстро замораживают в жидком азоте, а после разделяют на порции и помещают в вакуум.
Температурные условия, создаваемые там и уровень давления таковы, что это позволяет сублимировать из замороженной пищи лед и переводить его в парообразное состояние. Так продукты обезвоживаются, но их химический состав остается прежним. Это позволяет уменьшить вес готового блюда на 70% и значительно расширить рацион космонавтов.
Что можно есть космонавтам?
Если на заре эры космонавтики жители кораблей питались только несколькими видами пресных жидкостей и пастами, что не самым лучшим образом отражалось на их самочувствии, то сегодня все изменилось. Питание космонавтов стало более содержательным.
К космической еде, которая осталась в рационе еще с 60-х годов, можно отнести украинский борщ, антрекоты, говяжий язык, куриное филе и специальный хлеб. Рецепт последнего создавался с учетом того, чтобы готовый продукт не крошился.
В любом случае, прежде чем добавить какое-то блюдо в меню, его дают сначала попробовать самим космонавтам. Они оценивают его вкусовые качества по 10-тибальной шкале и если оно получит меньше 5-ти баллов, то из рациона его исключают.
Таким образом в последние годы меню пополнилось сборной , тушеными овощами с рисом, грибным супом, греческим салатом, салатом из зеленой фасоли, омлетом с куриной печенью, курицей с .
Что категорически нельзя есть
Категорически нельзя есть пищу, которая сильно крошится. Крошки разлетятся по всему кораблю и могут оказаться в дыхательных путях его обитателей, вызвав в лучшем случае кашель, а в худшем воспаление бронхов или легких.
Парящие в атмосфере капли жидкости также представляют угрозу жизни и здоровья. Если они попадут в дыхательные пути, человек может захлебнуться. Именно поэтому космическую еду упаковывают в специальную тару, в частности, тюбики, которые предупреждают ее рассыпание и разливание.
Питание космонавтов в космосе не предусматривает употребление бобовых, чеснока и других продуктов, способных вызывать повышенное газообразование. Дело в том, что на корабле отсутствует свежий воздух. Чтобы не испытывать трудности с дыханием, его постоянно очищают, а дополнительная нагрузка в виде газов космонавтов создаст нежелательные сложности.
Рацион питания
Ученые, разрабатывающие еду для космонавтов, постоянно совершенствуют свои идеи. Не секрет, что в планах долететь до планеты Марс, а это потребует создания принципиально новых разработок, ведь миссия может продлиться не один год. Логичным выходом из положения считают появление на корабле своего собственного огорода, на котором можно было бы возделывать фрукты, овощи.
Многие до сих пор считают, что наши космонавты, находясь на орбите, продолжают питаться некой субстанцией из тюбиков, запивая все это каплями воды, болтающимися в воздухе. Однако в действительности российские исследователи уже давно берут с собой в космические путешествия практически домашнюю еду, свежие фрукты и соки. Корреспондент сетевого издания сайт, не покидая родной планеты, попробовал то, чем питаются космонавты, и узнал, как в космосе едят черную икру, каков на вкус "сушеный" творог, зачем вместе с Валентиной Терешковой на орбиту хотели отправить настоящую козу и когда космическая еда будет продаваться в супермаркетах.
Космос как предчувствие
К первому полету человека в космос готовились не только Юрий Алексеевич Гагарин и другие космонавты, но и работники пищевой промышленности. Хотя тогда еще не было известно, сможет ли вообще человек, находясь долгое время в невесомости, проглатывать пищу. Тем не менее, для первого полета были приготовлены девять наименований продуктов в тубах: протертые супы, вторые блюда, сок, консервы в 100-граммовой банке и даже натуральные сэндвичи. Технология приготовления хлеба тогда – почти 60 лет назад – и сейчас не сильно отличаются: его делают, что называется, на один укус, дабы крошки не разлетались по всему космическому кораблю. Совершив полет, Юрий Гагарин подтвердил: в космосе есть можно. А еще высоко оценил приготовленную ему "в дорогу" пищу по вкусовым качествам.
Пока космонавты проводили в полете незначительное количество времени – от нескольких часов до нескольких суток, они вполне могли питаться продуктами из туб, тем более что вместе с ними на орбиту отправлялись натуральные овощи и фрукты, пирожки со всевозможными начинками и даже бутерброды с черной икрой и котлеты, что делало рацион разнообразнее. Однако в то время космические аппараты еще не были оснащены специальными устройствами для оводнения, чтобы разбавлять продукты, и для подогревания пищи, поэтому чувствовать себя как дома на борту космического корабля в полной мере не удавалось.
По мере того, как увеличивалась продолжительность полетов, все более актуальной становилась задача обеспечить космонавтов едой, максимально приближенной к земной. Тем более что пища в тубах быстро приедалась и долгие месяцы питаться ею космонавты не смогли бы.
Готовим дома
Сублимированная еда, с которой сейчас отправляются наши космонавты в полет, стала для них настоящей палочкой-выручалочкой. Выглядит такая пища немного странно, представляя собой сильно сжатые в вакуумной упаковке твердые бруски.
Сублимация – длительный и затратный процесс. Сначала пища готовится обычным способом, прямо как дома. Затем еда разливается на специальные "противни" и помещается в сублиматор – машину, в которой она сушится. Впрочем, не все так просто. Перед сушкой продукт замораживается при температуре минус 30–50 градусов, при этом еда находится в вакууме. Затем начинается медленный подогрев при температуре плюс 50–70 градусов, при котором идет удаление воды, которая там находится в виде кристалликов льда.
Если в обычных условиях при размораживании появляется влага, то в сублиматоре ничего такого нет из-за вакуума и медленного нагревания. Лед превращается в пар, благодаря чему клетка продукта не разрушается и питательные вещества из нее не испаряются. Масса и объем сублимированной пищи уменьшаются в разы, а вот полезные свойства в ней сохраняются практически в полном объеме – до 97 процентов. Затем готовый продукт помещается в еще один специальный пакет. Он, кстати, служит и упаковкой, и своего рода "тарелкой".
Фотогалерея
Военные Индии во время ракетного испытания уничтожили космический спутник, который находился на низкой околоземной орбите, объявил в обращении к нации премьер-министр страны Нарендра Моди.1 из 5
Из-за необычной внешности, некоторые сублимированные блюда можно идентифицировать разве что по названию на этикетке. Зато здесь представлено большое разнообразие всевозможных продуктов: тут и пюре со свининой, и борщ с мясом, и рассольник, и салат из свеклы, и фасоль по-болгарски, и творог с несколькими видами топпингов.
Виктор Добровольский
Фото: сайт/Лидия Широнина
Кстати, главный конструктор космического питания Научно-исследовательского института пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии – филиала ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии" Виктор Добровольский рассказывает, что творог с ореховой начинкой пользуется у наших космонавтов особой популярностью и является неотъемлемой составляющей их рациона. Как убедился корреспондент сайт, предпочтение этому продукту отдается неспроста – этот творог действительно очень вкусный.
При этом сладости, которые отправляются в космос, выглядят совсем как земные. Например, леденцы, ирис или мармеладные дольки отличаются лишь тем, что помещены в вакуумную упаковку. С собой в полет космонавты также берут кофе, чай, соки, сублимированные до порошкообразного состояния, а еще всевозможные консервы в небольших 100-граммовых банках. Кроме того, в космос отправляются и свежие фрукты и овощи – обработанные от микробов и завернутые в специальную упаковку.
За сублиматами будущее
Как вы понимаете, на МКС нет ни тарелок, ни чашек. А сам процесс приготовления максимально простой – космонавты берут пакет с едой, вскрывают его и "готовят" в соответствии с инструкцией – добавляют воду (холодную или нагретую до определенной температуры). Затем ждут несколько минут, разминают набухшее составляющее и... едят практически домашнюю пищу, поскольку "порошок" под воздействием воды принимает вид изначально приготовленного блюда, будто суп или второе только сняли с плиты. Такая сублимированная еда вряд ли может надоесть – слишком большое разнообразие. И меню постоянно дорабатывается: пищевики непрерывно тестируют все новые и новые продукты, которые можно будет отправить в космос.
А вот тестирование космической еды происходит на Земле – в центре подготовки космонавтов в Звездном городке. Там они не только оценивают вкусовые качества пищи, но и тренируются правильно ее употреблять в условиях невесомости.
Для каждого космонавта, помимо обязательного по калорийности ежедневного рациона, готовится специальный индивидуальный набор, в котором блюдо, например, могут больше или меньше посолить или добавить сахар.
Фотогалерея
Военные Индии во время ракетного испытания уничтожили космический спутник, который находился на низкой околоземной орбите, объявил в обращении к нации премьер-министр страны Нарендра Моди.1 из 9
Специалисты говорят, что в дальнейшем, когда люди начнут регулярно летать на Луну и Марс, основу рациона будет составлять именно сублимированная пища. Таблетки "земную" еду вряд ли заменят, во всяком случае до тех пор, пока человечество не разучится жевать и необходимость в зубах не отпадет как рудимент. Сейчас на МКС космонавты выращивают некоторую зелень (укроп, петрушку, лук, салат), не исключено, что в будущем в космической оранжерее будут расти более "серьезные" культуры, например, огурцы и картошка. Тем более времени снять урожай хватит – на Марс лететь целый год.
Виктор Добровольский рассказывает, что каких-то экзотических пожеланий по части гастрономических изысков у наших космонавтов нет. Иногда просят прислать им мандарины, кондитерские изделия, колбасы – то есть продукты промышленного производства. Купить в магазине такие вещи и отправить "посылку" в космос не получится – все продукты заранее закупаются и контролируются. Особое внимание уделяется микробиологической безопасности – должна быть 100-процентная гарантия, что на орбиту не попадет ни один микроб, потому что неизвестно, как тот или иной микроорганизм поведет себя в невесомости.
Во время приготовления космического питания для "земных" целей никаких консервантов также не добавляется, а продолжительность хранения достигается исключительно за счет технологии – абсолютно такой же, как и для приготовления еды для полета в космос.
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
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.
