2 ЇЖА

Харчові потреби космонавтів

Гагарін, перша людина, яка полетіла в космос, також є першим, хто їв там. Але його «блюдо» (пюре з м’яса в трубочці) - це не що інше, як те, що сьогодні можуть скуштувати астронавти. Зіткнувшись з усіма обмеженнями, на початку космічних подорожей вчені не дбали про смак, на відміну від сьогодні.

Насправді в ситуації невагомості організм схильний втрачати вітаміни та мінерали, тому страви завжди збагачені кальцієм, калієм ... та іншими мікроелементами. Це клас поживних речовин, що складається з чистих мінеральних елементів, необхідних для життя організму, але у дуже малих кількостях.

Для того, щоб забезпечити адекватну дієту, необхідну під час довготривалих космічних місій, фахівці повинні спочатку вивчити харчові модифікації, що виникають в результаті космічних польотів, та визначити харчові потреби для кожного поживного речовини, знаючи, що ці потреби є дуже специфічними, що залежить від багатьох фізіологічних змін спостерігається під час перебування в космосі.

Щоб пристосувати своє меню до індивідуальних потреб і забезпечити свій харчовий баланс, астронавти на Землі проводять експеримент: протягом десяти днів вони фіксують, що вони їдять, і проводять фізіологічні вимірювання. Вони також п’ють розчин, що вимірює витрати енергії в сечі. Також вимірюється їх споживання кисню.

Томас Песке вимірює споживання кисню

Після та під час тривалого перебування на МКС харчовий статус змінюється. Це стан організму людини, заснований на споживанні поживних речовин та потребах, а також здатність організму перетравлювати, засвоювати та використовувати ці поживні речовини. У більшості космонавтів ми бачимо, що пропоновані та адаптовані до витрат енергії пайки часто не споживаються повністю, що часто призводить до втрати ваги. Ми також часто виявляємо анорексію, яка може погіршити витривалість та працездатність.

харчова піраміда

Астронавти можуть вибирати страви на свій вибір, якщо споживання їжі та калорій не перевищують межі 2800 калорій на день з 15% білка, 55% вуглеводів та 30% жиру.

Факторами навколишнього середовища, які можуть вплинути на апетит, прийом їжі та функцію травної системи під час польоту в космос, є: мікрогравітація (підтримання дуже низької залишкової сили тяжіння), вплив космічного випромінювання, денні/нічні зміни (цикли ніфетера).

Космонавти часто мають недоліки через це зменшення споживання енергії та споживання вітамінів та мінералів. Тож навіть при добавках рівень вітамінів D і K, зокрема, знижується через кілька місяців. Однак ці вітаміни виконують необхідні функції. Є багато інших недоліків. Можна навести приклад зменшення вітаміну В9, який бере участь у формуванні ДНК та РНК.

Ці недоліки можуть бути пов’язані з умовами зберігання їжі або середовищем проживання космонавтів, оскільки люди не мають умови жити в космосі. Щоб виправити це, вчені можуть давати добавки, а продукти збагачують, щоб не бракувати вітамінів або мінералів, оскільки дефіцит може мати серйозні наслідки для людського організму. У крайньому випадку дефіцит може призвести до смерті. Ось чому ми повинні ретельно вивчити кожного космонавта перед тим, як виїжджати на МКС, щоб адаптувати страви до їхніх харчових потреб і продовжувати шукати нові рішення.

Умови зберігання

Зберігання продуктів - справжня проблема для перебування в космосі. Вони повинні бути спеціально оброблені, щоб вони прослужили довго і не були занадто важкими. Дійсно, під час посадки їжа займає багато місця, що збільшує вагу судна. Ось чому їжа ущільнюється.

Привезти на вокзал таку кількість їжі та води надзвичайно дорого, тому доводиться вибирати продукти, які мають малу вагу та добре зберігаються: вони повинні бути їстівними протягом двох-трьох років. Вони також стерилізуються в автоклаві. Ця машина використовується для видалення мікроорганізмів з високим тиском і парою високої температури.

Схема автоклава

Досвід: хімічні інгібітори

Коли їжа, наприклад фрукти, потрапляє на повітря, вони чорніють.

У просторі їжа повинна бути компактною і легкою. Ви повинні уникати того, щоб викидати пілінги та кісточки, наприклад. Крім того, їжа розфасовується окремими порціями. Тому завдання полягає у тому, щоб запобігти їхній шкоді.

Ми провели експеримент для порівняння гниття плодів на відкритому повітрі з хімічним інгібітором або без нього. Це сполука, яка використовується для уповільнення або навіть зупинки хімічної реакції, в даному випадку гниття.

Для цього ми провели три експерименти одночасно.

Перший експеримент: Таблетку вітаміну С розчиняють у склянці води і занурюють у неї шматочок фрукта на 10 хвилин.
Другий експеримент: занурюємо шматочок фрукта у склянку, наповнену водою
Третій експеримент: Шматочок фрукта вирізають, щоб служити контрольним експериментом.

Ми даємо трьом шматочкам фруктів постояти на відкритому повітрі і спостерігаємо, темніє їжа чи ні.

вітамін С вода на відкритому повітрі

Помічено, що плоди, оброблені вітаміном С, менше пошкоджуються. Хто змочений водою, той більше пошкоджений.

Вітамін С справді є хімічним інгібітором, який уповільнює гниття плодів.

Існують також хімічні інгібітори, крім вітаміну С, такі як цукор, сіль або оцет.

Біорозкладані банки

У 2015 році Рафаель Гомон, вчитель-дослідник та його учні розробили їстівні банки. Це біорозкладані мембрани. Для цього вони працювали над новою синергією (асоціацією) на основі водоростей для інкапсуляції набагато більших обсягів. Тому цей проект міг би запропонувати нові рішення, що обмежують відходи та надмірну упаковку. Це особливо цікаво космонавтам, які могли брати на борт їжу та напої, вільні від забруднювачів та позбавлені важких та складних матеріалів (алюміній, пластмаси тощо). Під час польоту астронавти могли навіть робити капсули з водою та їжею. Їх використання просте: ми проколюємо їх пластиковою соломкою і споживаємо інкапсульовану в ній воду.

Вчитель і головний шеф-кухар Тьєррі Маркс здійснили параболічний політ у невагомості, щоб перевірити цей новий досвід. Усунення наслідків гравітації Землі створює експериментальні умови, які на Землі неможливі. Параболічні польоти - єдиний спосіб, який доступний вченим для проведення своїх експериментів в умовах нульової гравітації. Цей спосіб кондиціонування може замінити пакети або банки. Справді, вода, суп або навіть страви можуть бути капсульовані таким чином.

Різні фази параболічного польоту їстівні можуть

Рафаель Гомон і Тьєррі Маркс під час параболічного польоту

Ліофілізація

Мюслі-бар з ягодами годжі

Їжа готується на землі для кожного космонавта і доставляється на МКС до їх прибуття. Червоні страви - це російська їжа, сині - американські та європейські страви. Астронавти використовують посуд, як тарілки, і їм доводиться стискати трубочки та пакети, щоб дістати їжу. Їжа не повинна розсипатися і часто супроводжується соусами, щоб уникнути розсипання їх у приладах та повітряних фільтрах.

На Землі астронавти беруть участь у сеансах в лабораторіях, щоб визначити страви, які вони хочуть їсти. Вони оцінюють їх як 10. Однак смак змінюється в космосі: вам може сподобатися щось на Землі, і вам стає погано в космосі: велика кількість рідини потрапляє у вашу голову і створює враження застуди.

Астронавти їдять у космосі кілька видів їжі: ліофілізовані продукти, термостабілізовані продукти, які піддаються термічній обробці, щоб їх можна було зберігати при кімнатній температурі, опромінені продукти та натуральні продукти, такі як горіхи та печиво. Астронавти також їдять багато консервів, таких як фрукти та риба. МКС час від часу забезпечується свіжими продуктами. Страви готуються спеціально, тому що в невагомості їжа не повинна розливатися з тарілок.

Їжа повинна відповідати певним критеріям: вона не повинна розсипатися, оскільки може розсипатися в машинах. Ось чому багато страв поставляються з соусом, який діє як клей. Вони також повинні бути компактними, поживними, смачними ... Час від часу кухарі надсилають чудові страви, наприклад на Різдво.

Ліофілізація заснована на принципі регідратації їжі. Вода витягується для сприяння збереженню цих продуктів. На борту МКС їжа перед зволоженням зволожується холодною або гарячою водою. Процес включає спочатку заморожування їжі для видалення води. Потім їх поміщають під вакуум у морозильну сушарку. Ця машина використовує принцип сублімації. Продукт миттєво висушується: ми говоримо про холодну десикацію або ліофільну сушку. Тому обсяг і маса зменшуються, не втрачаючи поживних речовин.

Графік стану води

Космонавти їдять ліофілізовані страви, виготовлені в американських та російських лабораторіях. Є кілька сотень страв. Зверху пишеться назва страви, чи потрібно розігрівати її в холодній чи гарячій воді, а також час регідратації.

Ця техніка була винайдена французькими фізиками в 1906 р. НАСА розробило цю систему в 1960-х рр. Вона стала поширеною в їжі, наприклад, для розчинної кави.

Сублімаційне сушіння також запобігає ріст бактерій.

Харчування космонавта

Простий та ефективний тест для виявлення бактерій на борту МКС

Їжа не просто забезпечує астронавтів калоріями, необхідними для роботи - для цих чоловіків та жінок, які так далеко від сім'ї та друзів, харчування також має важливу соціальну функцію. Це дозволяє їм зустрічатися та обговорювати страви. Крім того, надіслані страви нагадують астронавтам про Землю.