NASA替將來登陸火星的航天員研發(fā)食譜(2)
2009-08-28 12:01:18網(wǎng)絡(luò)資源
圖：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
圖：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NASA束手無策。例如，他們無法研制出符合失重狀態(tài)下的比薩，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(jì)，當(dāng)?shù)厍蚝突鹦切兄辆嚯x最小時，也至少需要6至8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)，NASA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(duì)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(duì)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(jì)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。看看他們的實(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(jì)、質(zhì)地分析儀、黏度計(jì)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(jì)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(duì)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。”最后甚至半認(rèn)真半開玩笑說，“甚至，用它們來儲存臟衣服也行嗎！”
