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揭秘航天員食譜:輻照鐵板牛肉受歡迎(圖)

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青島新聞網(wǎng) 2009-08-16 15:29:02 網(wǎng)易探索 現(xiàn)有新聞評論      新聞報料

????據(jù)介紹,美國國家航空航天局需要為登陸火星的宇航員準(zhǔn)備20,000頓正餐,不僅要保證食物輕便易于運(yùn)輸,而且要達(dá)到五年的保質(zhì)期。為此,科學(xué)家正在做包裝、保質(zhì)等方面的實(shí)驗(yàn)。

宇航員正在用餐,留意掛在桌邊的各種餐具,以及各種各樣的調(diào)味品

食物在失重的狀態(tài)下“翩翩起舞”

宇航員正在國際太空站的廚房用餐

????據(jù)《洛杉磯時報》報道,

美國國家航空航天局(以下簡稱NASA)約翰遜宇航中心的研究人員正為2030年登陸火星做太空食品方面的研究。

????據(jù)介紹,NASA需要為登陸火星的宇航員準(zhǔn)備20,000頓正餐,不僅要保證食物輕便易于運(yùn)輸,而且要達(dá)到五年的保質(zhì)期。為此,科學(xué)家正在做包裝、保質(zhì)等方面的實(shí)驗(yàn)。

????據(jù)了解,曾為航天飛機(jī)和國際空間站的宇航員特別鐘愛,且能在一定程度上撫慰他們思鄉(xiāng)之苦的奶酪通心粉已經(jīng)被排除在菜單之外。主要原因是奶酪通心粉的透明包裝無法抵御受潮和氧氣的侵襲,作為主要成分的面團(tuán)不具備足夠長的保質(zhì)期。而改用金屬薄膜做包裝也行不通,因?yàn)榻饘偬夭焕谶\(yùn)輸。

????NASA太空食品技術(shù)主管米歇爾·帕卓諾克(Michele Perchonok)表示,“希望這一問題在2015年或2016年得到徹底解決。”

????這是擺在米歇爾·帕卓諾克與她共事的十五位食品實(shí)驗(yàn)科學(xué)家面對的難題:為登陸火星的宇航員設(shè)計出一系列輕巧、營養(yǎng)豐富、味道鮮美而且保質(zhì)期夠長的食品。

????將人類送上行星際太空,NASA需要解決多方面的技術(shù)問題,其中包括,航空工程師必須有效控制戰(zhàn)神一號運(yùn)載火箭發(fā)射時產(chǎn)生的劇烈震動;可用性專家必須設(shè)計出敏捷輕巧的宇航服;材料科學(xué)家必須研制出一種吸熱物質(zhì),吸收獵戶座載人飛船以每小時25,000公里的時速穿越大氣層時產(chǎn)生的巨大能量。雖然太空食品研究與以上這些火箭技術(shù)無關(guān),但它給科學(xué)家提出個大難題,同時也是成功人類登陸火星不可或缺的條件之一。

????可以想象一下,為登陸火星需要一次過準(zhǔn)備6,570頓早餐、午餐、晚餐以及小吃,滿足六位宇航員三年以上的食物需要;保證每人每天3.2磅的食物量,比生活在地球上的美國人每天的平均食物攝入量少三分之一;而且還得保證每樣食物有長達(dá)五年的保質(zhì)期。最后,還需要把它們運(yùn)送到5.5千萬公里之外的火星上——要知道,那里可只有極其簡單的廚房設(shè)施。

????如此難題面前,米歇爾·帕卓諾克卻氣定神閑。在她看來,為宇航員登陸火星設(shè)計合適的菜譜,和許多需要解決的科學(xué)問題一樣,“我們總會找到解決辦法。如果解決不了食品問題,整個登陸火星的計劃就無法實(shí)施。我可不想背上這個責(zé)任。”

????回顧一下太空食品的發(fā)展過程——美國第一代太空宇航員因?yàn)樵谔斩毫魰r間很多,根本不用考慮食物問題。后來飛行時間漸長,原先為U2偵察機(jī)設(shè)計的航空食品轉(zhuǎn)而用于供應(yīng)宇航員。

????曾在1960年代參與國家航空航天局宇航員食品供給計劃,退休前供職于魯特格斯大學(xué)(Rutgers University)的營養(yǎng)與食品科學(xué)教授保羅·拉錢斯解釋說,“當(dāng)時的太空食品那就是像牙膏一樣的蔬菜醬,簡單來說就像嬰兒瓶裝食品一樣。而且,早期研究的問題很簡單,主要是考慮食物是否會在漂??;是否會誤入呼吸道等等。只要保證航天員不發(fā)生哽咽窒息的情況就可以了?!?/p>

????到了阿波羅計劃,太空食品開始接近一般的日常食物,其中包括供應(yīng)早餐的脫水香腸肉餅與什錦水果;供應(yīng)正餐的肉醬意粉等。

????發(fā)展到今天,太空食品更是日趨復(fù)雜。備受航天飛機(jī)和太空站宇航員鐘愛的太空食品包括干凍鮮蝦盅;輻照鐵板牛肉以及耐儲存的櫻桃藍(lán)莓脆皮派等。

宇航員在國際太空站用餐情景。干凍鮮蝦盅;輻照鐵板牛肉都很受歡迎——但這些食物要上火星還未夠資格

科學(xué)家正研究,是否可以讓宇航員可以在火星上使用營養(yǎng)液培植蔬菜和水果

????當(dāng)然,很多其它日常的食物還是讓國家航空航天局束手無策。例如,他們無法研制出符合失重狀態(tài)要求的比薩,因?yàn)轱灥着c餡料的保存方式完全不同;也做不出芝士蛋糕,因?yàn)闊o法避免芝士在保質(zhì)期內(nèi)發(fā)生硬化。

????雖然味道理所當(dāng)然很重要,但對于遠(yuǎn)在天邊,一時無法得到先進(jìn)醫(yī)療照顧的宇航員來說,食品安全才是重中之重。

????如今,NASA有多樣的措施,保證食物有兩年的保質(zhì)期,以滿足國際太空站的需要。

????其中包括:將煮熟的食物封存在柔軟的金屬薄膜內(nèi),并放置在工業(yè)用的壓力鍋內(nèi)加熱。加熱過程產(chǎn)生的熱量能夠殺滅各種微生物,像罐裝食品一樣得以保存。

????利用輻照的技術(shù)保存肉質(zhì)食物,使之在常溫下保存兩年之久。

????制作干凍食物,由于干凍脫水,使細(xì)菌和其它微生物無法繁殖從而達(dá)到保存食物的目的。這類食物在航天飛機(jī)上很實(shí)用,因?yàn)樘沾娜剂想姵貢a(chǎn)生水作為副產(chǎn)品。但在火星上水的供應(yīng)很短缺,使這一技術(shù)發(fā)揮作用的空間很有限。

????現(xiàn)在研究登陸火星的太空,要求更長的保質(zhì)期。

????據(jù)估計,當(dāng)?shù)厍蚝突鹦切兄辆嚯x最小時,也至少需要六至八個月的時間飛抵火星。然后科學(xué)家大概需要在火星上逗留一年半的時間,等到下一次地球和火星行至距離最小時返回地球。如果國家航空航天局還要提前派送太空艙發(fā)送食物,那這些太空食品的保質(zhì)期需要達(dá)到五年之長。

????如今太空站的一些食物也許可以達(dá)到保質(zhì)的要求,但要想保持原汁原味則不大可能了。

????由于美拉德反應(yīng)——糖類和氨基酸間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),經(jīng)過復(fù)雜的歷程最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)——導(dǎo)致食物發(fā)黑,有時在罐裝或包裝食品也會發(fā)生。而少量的氧氣也會引起氧化反應(yīng),使食物發(fā)霉,并導(dǎo)致維他命和礦物質(zhì)的流失。而少量的水汽又會引發(fā)微生物的活動,改變食物的顏色、味道和質(zhì)感。

????為了減緩無可避免的化學(xué)反應(yīng),國家航空航天局正在研究相對低溫的殺菌技術(shù),以延長食物的保質(zhì)期。其中最領(lǐng)先的是一種依靠壓力而非溫度的殺菌技術(shù)。

????具體操作是:將食物封裝好之后,在250度下加熱三分鐘,然后將之放入鼓狀的容器內(nèi),往容器加水使達(dá)到每平方英寸有100,000 磅的壓力,持續(xù)五分鐘就可以殺滅食物內(nèi)所有潛伏的有害細(xì)菌。由政府、科研機(jī)構(gòu)、工業(yè)研究員聯(lián)合組成的研究團(tuán)隊前后共花了九年時間,使這一水壓系統(tǒng)能夠運(yùn)用于低酸性的食物——此類食物往往最容易成為某類細(xì)菌的溫床。美國食品和藥物管理局二月時確認(rèn),軍方可以利用這一技術(shù)制作保質(zhì)期長達(dá)三年的家鄉(xiāng)土豆泥,有關(guān)方面也正開始將此技術(shù)推廣到更多食品上來。

????另一領(lǐng)先技術(shù)是結(jié)合微波輻射,將封裝好的食物放置于水中加熱五至八分鐘,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通的四十至六十分鐘的加熱時間。因?yàn)楦邷丶訜岬臅r間大大縮短,使得食物味道更鮮美,還得以保存更長的時間。美國納迪克士兵中心和華盛頓州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)使用這一技術(shù)研制出與眾不同的土豆泥,正等待食品與藥物管理局的審核。同時,他們也正利用這一技術(shù)研制奶酪通心粉和雞肉面團(tuán)。

????以上的技術(shù)都要求使用特質(zhì)的包裝材料,保證在高壓下不發(fā)生磨損。金屬薄膜并不適合微波殺菌;考慮其重量也不利于運(yùn)輸;而且如果在火星表面燃燒還會留下碎末。

????無論最后研究人員研制出使用什么樣的材料,都必須有效地保證食物不受水分和空氣的侵襲。

????米歇爾·帕卓諾克團(tuán)隊負(fù)責(zé)包裝材料的研究員湯姆·奧齊奧梅克,目前正在測試一種新型的涂有一層氧化鋁納米的聚乙烯材料。該氧化鋁層能夠和金屬薄膜一樣起到保護(hù)隔離水分和空氣的作用。這種高科技的塑料能夠使食物的保質(zhì)期達(dá)至18個月。這對登月計劃是足夠了,但對于登陸火星還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不行。

????米歇爾·帕卓諾克表示,現(xiàn)在還不清楚登陸火星的宇航員是否會擁有一個太空廚房,通過加冷水或熱水或者使用簡單烤箱加熱食物??赡軙泻喴酌姘鼨C(jī),或者一臺多功能設(shè)備可以將黃豆加工成食用油或者豆腐,將小麥加工成面團(tuán)和早餐谷物。

????只有確定了合適的食品保存與包裝技術(shù),太空食品專家才能著手研究菜譜,修正舊有的太空食品菜譜,并創(chuàng)作新的菜式??纯此麄兊膶?shí)驗(yàn)室,真有點(diǎn)像家政課堂。不同的只是這里有各種儀器,包括真空適度分析儀、PH值測量儀、色度計、質(zhì)地分析儀、黏度計等等,以及一個巨大的保質(zhì)期測試室。米歇爾·帕卓諾克預(yù)計2013年將可以開始著手具體菜譜的研究。

????同時,科學(xué)家也在衡量為宇航員食譜增添新鮮水果和蔬菜的可能。國家航空航天局1960年代首次在太空實(shí)種植物。佛羅里達(dá)州肯尼迪太空中心的一個研究團(tuán)隊也在研制一個半球形空間,使宇航員可以在其中用營養(yǎng)液培植萵苣、土豆、胡蘿卜以及綠洋蔥等。

????米歇爾·帕卓諾克還表示,“如果最后真的沒有辦法排除使用金屬薄膜,那我們只能強(qiáng)調(diào)它的多功能用途,例如,可以用他們來保存火星的泥土樣本?!弊詈笊踔涟胝J(rèn)真半開玩笑說,“甚至,用它們來儲存臟衣服也行嗎!”(本文來源:洛杉磯時報 編譯:粱笑媚 本文來源:網(wǎng)易探索)

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