غذای فضانوردان در فضا چیست؟

غذا در فضا: چگونه فضانوردان انرژی خود را در سفرهای فضایی تأمین می‌کنند؟

موضوع غذای فضانوردان در فضا چیست یکی از جنبه‌های جذاب و کمتر شناخته‌شده سفرهای فضایی است. در این مقاله از بیتوته، به بررسی چالش‌های تغذیه فضانوردان و راهکارهای مبتکرانه آن‌ها برای خوردن غذا در محیط ریزگرانش پرداخته شده است. انتخاب مواد غذایی مناسب، آماده‌سازی و طعم غذاها در فضا با زمین تفاوت‌های زیادی دارد.

زندگی و کار در محیط ریزگرانش چالش‌های جالبی به همراه دارد، از جمله تغییرات در نحوه خوردن و لذت بردن از غذا. در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS)، نان مجاز نیست زیرا خرده‌های آن می‌توانند در محیط ایستگاه شناور شوند و به تجهیزات حساس آسیب برسانند یا در سیستم‌های تهویه هوا گیر کنند. به همین دلیل، فضانوردان از تورتیلا استفاده می‌کنند که به دلیل نداشتن خرده نان گزینه‌ای مناسب است.

یکی دیگر از تغییرات آشکار در فضا، تأثیر ریزگرانش بر حس چشایی است. بسیاری از فضانوردان گزارش می‌دهند که غذاها در فضا طعم متفاوتی دارند. این تغییر به دلیل احتقان ناشی از توزیع مایعات در بدن است که در جاذبه صفر رخ می‌دهد. بدون نیروی گرانش که مایعات بدن را به سمت پایین می‌کشد، فضانوردان احساس می‌کنند که بینی‌هایشان گرفته است، مشابه احساسی که هنگام سرماخوردگی روی زمین دارند. این مسئله باعث کاهش حس چشایی آن‌ها می‌شود و در نتیجه، غذاها ممکن است در فضا کم‌مزه‌تر یا حتی بدطعم به نظر برسند.

تاریخچه غذای فضایی

در اوایل پرواز فضایی، فضانوردان مرکوری از پوره فشرده شده از لوله ها و مکعب های کالاهای خشک مصرف می کردند. فضانورد جان گلن اولین کسی بود که در فضا غذا خورد و ثابت کرد که بلعیدن و هضم در ریزگرانش امکان پذیر است. در طول ماموریت های جمنای، فضانوردان شروع به مصرف غذای خشک شده و نوشیدنی های پودری کردند که قبل از مصرف با آب سرد دوباره هیدراته می شدند. برنامه آپولو همچنان از غذای خشک شده و نوشیدنی های پودری استفاده می کرد، اما با امکان استفاده از آب گرم در صورت تمایل. این وعده های غذایی، مشابه “وعده های غذایی، آماده برای خوردن” (MRE) مورد استفاده نیروهای مسلح ایالات متحده، امروزه نیز استفاده می شود، اما با طعم، بافت و گزینه های بهبود یافته.

غذای فضانوردان فعلی ناسا در آزمایشگاه سیستم های غذایی فضایی در مرکز فضایی جانسون در هیوستون، تگزاس تهیه و بسته بندی می شود. در آنجا، فضانوردان غذاهایی را که برای ماموریت خود می خواهند انتخاب می کنند. این آزمایشگاه غذایی تولید می کند که مغذی است و سلامت و عملکرد اوج را برای خدمه تضمین می کند و یک نهاد مهم برای تحقیق و توسعه غذا برای ماموریت های طولانی مدت تا پنج سال است. ماموریت های طولانی مدت نیاز دارند که غذاهای فضایی ماندگاری طولانی داشته باشند، به این معنی که خوردن آنها پس از ماه ها یا سال ها در “دمای محیط” یا دمای اتاق بی خطر است.

وقتی اکثر مردم به غذای فضایی فکر می کنند، به “آیس کرم فضانورد” فکر می کنند، که بستنی است که تحت فرآیند حفظ غذا به نام خشک کردن انجمادی قرار گرفته است. اولین مرحله فرآیند خشک کردن انجمادی شامل منجمد کردن غذای کاملاً آماده در دمای تقریبی منفی ۴۰ درجه فارنهایت است.

سپس غذا در یک محفظه خلاء قرار داده می شود و گرم می شود تا محتوای آب غذا تصعید شود یا مستقیماً از حالت جامد (یخ) به حالت گاز (بخار آب) تبدیل شود. بخار آب از محفظه خلاء مکیده می شود و این فرآیند تا زمانی که تقریباً تمام محتوای آب غذا حذف شود تکرار می شود. این فرآیند برخی از باکتری ها را از بین می برد اما نه همه، با این حال از تکثیر باکتری ها و خراب شدن غذا جلوگیری می کند. این در واقع غذا را در زمان “منجمد” نگه می دارد.

نحوه تهیه غذا در ایستگاه فضایی

مزایای اضافی خشک کردن انجمادی این است که وزن غذای مورد نظر را به شدت کاهش می دهد، که به معنای بار سبک تر برای پرتاب است، و بیشترین مواد مغذی را حفظ می کند و در مقایسه با سایر روش های حفظ، دوباره هیدراته شدن آسان تر است.

فرآیندهای رایج دیگر که طول عمر غذای فضایی را تضمین می کنند، تثبیت حرارتی هستند که قوطی ها یا کیسه ها را در معرض حرارت و فشار بالا قرار می دهد، و تابش، که غذا و بسته بندی را در معرض تابش یونیزان قرار می دهد. هر دو فرآیند باکتری هایی را که می توانند غذا را خراب کنند، ماندگاری آن را به خطر بیندازند و غیرقابل مصرف کنند، از بین می برند. فضانوردان همچنین ممکن است کالاهای طبیعی انباری مانند آجیل، نوارهای گرانولا، شکلات، کوکی و موارد دیگر را که در آزمایشگاه سیستم های غذایی فضایی بسته بندی مجدد شده اند، بخورند.

نحوه غذا خوردن در فضا

غذای فضایی معمولاً در بسته بندی پلاستیکی یا قوطی ها قرار دارد. برای جلوگیری از شناور شدن غذای خود در زمان غذا خوردن، بسته بندی ها دارای پچ های چسبدار هستند تا بتوانند به یک سینی یا میز متصل شوند. نوار، بندها و آهن ربا نیز برای چسباندن مواد غذایی به سطوح استفاده می شوند. علاوه بر این، زمان غذا خوردن در فضا به یک وسیله اضافی نیاز دارد که ما معمولاً آن را روی میز شام روی زمین نگه نمی داریم، قیچی! قیچی یک وسیله ضروری برای باز کردن کیسه های بسته بندی شده با خلا و کیسه های رتورت است که غذای فضایی در آن بسته بندی می شود.

ممکن است فکر کنید که سوپ برای فضانوردان گزینه ای نیست، اما غذاهای با محتوای آب بالاتر چندان مشکلی ندارند. مایع به طور کلی به دلیل کشش سطحی به بسته بندی خود و وسیله ای که برای خوردن آن استفاده می شود متصل می ماند. با این حال، هنگام نوشیدن نوشیدنی های دوباره هیدراته شده از یک کیسه، نی های مخصوص سازگار مهم هستند. نی ها دارای یک گیره هستند تا از شناور شدن مایع از نی جلوگیری کنند. این با خوردن سوپ از یک بسته متفاوت است، زیرا وقتی آب به نی بالا می رود، سطح بسیار کمی برای چسبیدن به آن دارد و می تواند شناور شود.

به همان دلیلی که نان در فضا مجاز نیست، فضانوردان نمی توانند غذای خود را با ادویه های استاندارد زمینی طعم دار کنند. فلفل در دهان شما بسیار بهتر از شناور شدن در چشمان شما مزه می دهد. راه حل: بسته بندی چاشنی ها به صورت مایع.

پس از پایان وعده غذایی، تمیز کردن کمی متفاوت است. هیچ سینک صابونی برای شستن دست ها و ظروف شما وجود ندارد. فضانوردان از دستمال های ضد عفونی کننده یا به آرامی مقداری آب و صابون مایع رقیق شده را روی پوست خود فشار می دهند و سپس آب اضافی را با حوله پاک می کنند. هنگام دور انداختن بسته بندی غذای خود، مهم است که فضانوردان تمام وعده غذایی خود را مصرف کنند. این برای اطمینان از دریافت کالری کافی است، اما همچنین برای جلوگیری از خراب شدن غذای اضافی و ایجاد زباله های بدبو در فضا.

طعم در فضا

اکثر مردم تصور نمی کنند که جاذبه تأثیری بر حس چشایی ما دارد. معلوم می شود که اینطور است، به طور غیرمستقیم. هنگام شناور شدن در محیط ریزگرانش، بافت های بدن ما به طور یکنواخت‌تر پخش می‌شوند تا اینکه به پاهای ما کشیده شوند. این باعث می‌شود فضانوردان صورت‌های پف کرده یا گردتری را تجربه کنند.

هنگامی که دچار گرفتگی بینی یا سینوس می شویم، جاذبه باعث می شود بینی ما از سوراخ های بینی یا پشت گلو بیرون بیاید. علاوه بر صورت پف کرده، عدم وجود جاذبه منجر به احتقان می شود، حتی در فضانوردان کاملاً سالم. اگر تا به حال با سرماخوردگی غذا خورده اید یا هنگام خوردن چیزی که دوست نداشتید را خریده اید، می دانید که بوییدن برای چشیدن ضروری است. این احتقان بوییدن دقیق را دشوار می کند و باعث می شود غذا طعم متفاوتی یا به نوعی ملایم داشته باشد. به همین دلیل، فضانوردان اغلب غذاهای با طعم های شدید، به ویژه شیرین، شور، تلخ و به ویژه تند را ترجیح می دهند.

سوالات متداول درباره غذای فضانوردان در فضا

۱٫ چرا نان در ایستگاه فضایی بین‌المللی مجاز نیست؟

به دلیل تولید خرده‌های نان که می‌توانند در محیط ایستگاه شناور شوند و به تجهیزات حساس آسیب برسانند یا در سیستم‌های تهویه هوا گیر کنند، نان در ایستگاه فضایی مجاز نیست.

۲٫ چه غذایی جایگزین نان در ایستگاه فضایی می‌شود؟

فضانوردان به جای نان از تورتیلا استفاده می‌کنند که هیچ خرده نانی تولید نمی‌کند و در محیط ریزگرانش ایمن‌تر است.

۳٫ چگونه ریزگرانش بر حس چشایی فضانوردان تأثیر می‌گذارد؟

در ریزگرانش، مایعات بدن به طور مساوی در سراسر بدن توزیع می‌شوند و فضانوردان احساس می‌کنند که بینی‌هایشان گرفته است. این مسئله باعث کاهش حس چشایی و تغییر طعم غذاها می‌شود.

۴٫ آیا فضانوردان می‌توانند غذاهای تازه در فضا بخورند؟

در بیشتر موارد، غذاهای فضانوردان از پیش آماده شده‌اند و ماندگاری طولانی دارند، اما در برخی از ماموریت‌ها، فضانوردان می‌توانند از غذاهای تازه‌ای مانند میوه و سبزیجات استفاده کنند که با سفینه‌های تدارکاتی ارسال می‌شود.

۵٫ چه چالش‌های دیگری در رابطه با غذا خوردن در فضا وجود دارد؟

فضانوردان باید مراقب باشند که غذا و مایعات به دلیل نبود گرانش در محیط ایستگاه شناور نشوند و به تجهیزات آسیب نرسانند. همچنین آماده‌سازی و گرم کردن غذا در فضا به دلیل محدودیت‌های تجهیزات آشپزی چالش‌برانگیز است.

نتیجه‌گیری

تغذیه فضانوردان در فضا یکی از جنبه‌های مهم و حیاتی مأموریت‌های فضایی است. با وجود چالش‌های موجود مانند محدودیت در انتخاب غذا و تغییر حس چشایی، دانشمندان و مهندسان با استفاده از روش‌های نوین بسته‌بندی و آماده‌سازی غذا، تلاش کرده‌اند تا شرایط مطلوبی را برای فضانوردان فراهم کنند. این نوآوری‌ها نه تنها به حفظ سلامتی آن‌ها کمک می‌کند، بلکه تجربه غذا خوردن در فضا را بهبود می‌بخشد و سفرهای طولانی‌تر را ممکن می‌سازد.