趣談航天食品

馬志英

從楊利偉第一次上太空時(shí)的航天餐，到2021年為3名航天員準(zhǔn)備的由“神舟十三號(hào)”送到空間站的航天餐，我國(guó)航天餐豐富的飯菜品種給人留下了深刻印象。

太空失重的就餐環(huán)境與在地球上有“天壤之別”，導(dǎo)致進(jìn)食方式有許多限制。有人可能會(huì)問(wèn)：太空環(huán)境失重，這些食物和水會(huì)從航天員的食道中跑出來(lái)嗎？其實(shí)，人類在上太空前就有人提出過(guò)各種類似問(wèn)題。不過(guò)，有許多未知情況要等到真的上了太空才知道，包括在失重條件下航天員的飲食狀況。因此，剛開(kāi)始研制航天食品時(shí)十分謹(jǐn)慎，為防止食物在飛船艙內(nèi)四處飄浮，同時(shí)為了方便進(jìn)食，就把食品做成泥糊狀灌進(jìn)牙膏狀的容器中，航天員穿著加壓的航天服后，通過(guò)頭盔進(jìn)食孔將它擠入口中。

20世紀(jì)60年代，美國(guó)發(fā)射的“水星”和“雙子星座”飛船中配備有三種食品：第一種就是牙膏糊狀食品，把牛肉泥、菜泥等壓到鋁制牙膏殼內(nèi)制成;第二種是“一口吃”食品，將食物壓成一塊，一口吃一小塊;第三種是復(fù)水食品，用冷凍干燥技術(shù)加工而成，加水軟化就可以吃。這三種食品都不好吃，而且缺乏加熱條件，大部分食品是冷的。由于那時(shí)飛船飛行時(shí)間都很短，航天食品只要求維持航天員的營(yíng)養(yǎng)就可以了，對(duì)口感、風(fēng)味要求不高。20世紀(jì)70年代，美國(guó)“阿波羅”7號(hào)、8號(hào)和9號(hào)的航天員對(duì)前三種航天食品非常不滿意：“航天餐這口飯?zhí)缓贸粤?，最討厭這冷冷的牙膏食品了?！笨梢韵胂螅粋€(gè)成人一天到晚吃嬰兒奶糕一樣的食品，對(duì)于失去咀嚼的快感會(huì)滿意嗎？

看到航天指揮中心的這個(gè)指令，你也許會(huì)丈二和尚摸不著頭腦：為什么要吃椅子？

這還得從美國(guó)“阿波羅”航天員說(shuō)起。由于前幾次航天飛行的航天食品不好吃，航天員沒(méi)有食欲，帶上去的食品常常出現(xiàn)剩余，航天員的健康水平也在下降。因此，從1969年“阿波羅”10號(hào)開(kāi)始，食品有了很大的改進(jìn)。

首先，就餐的方式有了變化。在太空失重環(huán)境中吃飯時(shí)，食物會(huì)在食管的蠕動(dòng)下被送入胃里，吃下的東西不會(huì)自己“逃”出來(lái)，因而不需要像擠牙膏一樣擠入口中。后來(lái)，航天員在失重環(huán)境下采用兩種就餐方式：一種是像在地面上就餐，自己將食物送到嘴里，不過(guò)張嘴要快，閉嘴也要快，即使是放到嘴里的食物，不閉嘴它也會(huì)“飛”走;另一種是讓食物飄在空中，人湊過(guò)去用嘴咬住它，就像魚(yú)在水中吃浮游生物一樣，人在追逐食物吃，十分好玩。太空中的飲用水都是用密封袋裝的，需要用軟管或?qū)χ鞌D著喝。吃飯和喝水時(shí)要閉著嘴，不能讓食物殘?jiān)退┏鰜?lái)，否則它們會(huì)在艙內(nèi)到處飄浮，不但難以清除，而且會(huì)危及航天員和儀器設(shè)備的安全。

其次，航天食品的包裝也有了新的發(fā)展。有鋁塑復(fù)合的蒸煮袋軟罐頭食品，可做出各種菜肴，還有的復(fù)水食品包裝上加了一個(gè)進(jìn)水口，可加入熱水，用勺子舀著吃。脫水食品在復(fù)水時(shí)，為了使湯料和水完全融合，航天員需要將包裝袋前后晃動(dòng)，或抓住包裝袋，上下拍打，利用離心力將水?dāng)D到袋中。所以當(dāng)你看到一名航天員抓住一個(gè)食品袋，手舞足蹈、上下?lián)]舞，好像在喊“歡迎、歡迎、熱烈歡迎”，這不是為了午餐而興奮，只是為了將食物和水混在一起。

輻照食品和冷凍、冷藏食品都不易變質(zhì)，因而成為航天食品的主要種類，尤其是有了微波爐等加熱器后，冷凍、冷藏食品加熱后更接近熟悉菜肴的口感，更受航天員歡迎：“終于可以吃到熱飯、熱菜啦！”

再次，食品品種得以豐富。除了各種主食、副食外，還有水果蛋糕、小點(diǎn)心、果凍、桃干、杏干、梨干等。

最后，“中水分食品”的開(kāi)發(fā)，使食品的品種和口感更豐富。它的水分含量低于新鮮果蔬和肉禽類食品，又高于傳統(tǒng)脫水食品。它的水分活性低，足以抑制食品中的細(xì)菌繁殖，所以不需復(fù)水，也無(wú)需冷藏。再加上對(duì)包裝要求不高，僅需簡(jiǎn)單的保護(hù)性包裝，因此被應(yīng)用于航天食品上。這種中水分食品還可以被壓縮成有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的材料，可用作航天飛船中的部件，比如椅子。航天飛船對(duì)所載物的重量和體積都有嚴(yán)格限制，這種壓縮食品就可以合理利用空間，減少十分可觀的空間占有量。在返回地球的適當(dāng)時(shí)間內(nèi)，航天員可以消耗這些部件作口糧。當(dāng)你聽(tīng)到“把椅子吃完，進(jìn)入返回艙”的指令就不會(huì)奇怪了吧！

航天食品大部分是“三無(wú)食品”，但它不是無(wú)證、無(wú)照的“三無(wú)食品”，而是“無(wú)骨、無(wú)皮、無(wú)核”的無(wú)殘?jiān)称贰＿@主要是為了提高食物質(zhì)量，減輕其重量，達(dá)到減輕飛船艙內(nèi)廢物收集系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的目的。無(wú)骨的三文魚(yú)肉、牛肉等都是首選?，F(xiàn)在的航天食品也有少數(shù)新鮮果蔬供應(yīng)，但只是在上天的最初幾天有，所以也可能出現(xiàn)極少的廢棄物。

航天食品除了要求重量輕、體積小外，還要保證營(yíng)養(yǎng)。特定的航天環(huán)境使航天員的口味要求變得非常特殊，同時(shí)，吸收、消化能力也受到一定的影響。為了適應(yīng)他們?cè)谶@種環(huán)境中的飲食習(xí)慣，制定每天、每頓的食譜就顯得尤為重要。有時(shí)為了飛行的需要還要限制或增加某些食物，如飛行前要限制食物中的鈉、水以及纖維素三種成分，特制一些“三少食品”，以減少飛行初期航天員的大、小便次數(shù);飛行后則要增加某些營(yíng)養(yǎng)，以加速恢復(fù)身體健康。

航天食品要根據(jù)合乎膳食標(biāo)準(zhǔn)的航天食譜制成，除了必須滿足航天員每天所需要的蛋白質(zhì)、脂肪、糖等基本營(yíng)養(yǎng)之外，還必須符合失重條件下航天員生理狀態(tài)改變的要求。航天員在航天飛行過(guò)程中，骨骼中的鈣流失、肌肉萎縮、紅細(xì)胞數(shù)量減少，因而食品需要針對(duì)航天員生理指數(shù)的改變對(duì)膳食的營(yíng)養(yǎng)素做出相應(yīng)調(diào)整。這就要求航天員的食物必須要能夠補(bǔ)充足夠的蛋白質(zhì)和充足的鈣，鈣、磷比例還要合適。為了防止心血管系統(tǒng)功能失調(diào)，還要做到限鈉、補(bǔ)鉀。當(dāng)然，其他主要無(wú)機(jī)元素，如鐵、鋅、硒、碘等微量元素和各種維生素也必不可少。

僅僅考慮營(yíng)養(yǎng)是不夠的，還需要關(guān)注食品品種的多樣性，尤其是在空間站工作長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月時(shí)間，航天餐不能一成不變。只有讓航天員吃得下、吃得香，他們才會(huì)有充足的體力和精力，保證在失重條件下完成各項(xiàng)繁忙的工作。從楊利偉第一次上太空時(shí)的航天餐，到2021年為3名航天員準(zhǔn)備的由“神舟十三號(hào)”送到空間站的航天餐，我國(guó)航天餐豐富的飯菜品種給人留下了深刻印象。

早在1968年，我國(guó)就已開(kāi)展對(duì)航天食品的研究開(kāi)發(fā)。20世紀(jì)90年代，我在北京看到了當(dāng)時(shí)研制的航天食品樣品，有魚(yú)香肉絲、八寶飯、麻婆豆腐等20多種。2003年，楊利偉搭乘“神舟五號(hào)”飛船時(shí)就有了八寶飯、陳皮牛肉、醬牛肉、蓮子粥、綠茶、墨魚(yú)丸、牛肉丸等幾十個(gè)品種，在中秋節(jié)還有小月餅吃;“神舟六號(hào)”的食品則有40多種，增加了凍干冰淇淋等新品種;聶海勝等3名航天員乘坐的“神舟十二號(hào)”上的種類更多了，有藜麥桂花粥、太空香粽、什錦炒飯、辣味金槍魚(yú)、醬香油麥菜等120種，還打破紀(jì)錄，讓航天員在太空中首次吃上新鮮的陜西蘋(píng)果，結(jié)束了過(guò)去只能吃凍干水果的歷史。2021年升空的“神舟十三號(hào)”飛船配置了127種航天食品，其中有宮保雞丁、魚(yú)香肉絲、土豆牛肉、尖椒土豆、米飯、西紅柿蛋湯、菘菜牛肉湯、紅糖糕、糯米糕、米飯等。

有趣的是，“神舟十三號(hào)”還為3名航天員定制了“個(gè)性化菜單”，在制備太空大餐前，特地讓他們開(kāi)出自己喜歡的菜單。例如，為四川成都人葉光富定制了各種偏辣菜肴，為山東煙臺(tái)人王亞平準(zhǔn)備了豐富的海鮮菜肴，來(lái)自黑龍江的翟志剛則吃糯米糕吃得不亦樂(lè)乎，還讓掛著叉子的糕跳起了芭蕾。不少網(wǎng)友看到3名航天員在空間站午餐的直播后大呼：“哇，饞了，我也想去吃太空餐啦！”

想到太空去“吃香喝辣”的人可能要失望了，盡管煞費(fèi)苦心準(zhǔn)備了上百種花樣齊全、營(yíng)養(yǎng)豐富的食品，但航天員卻普遍抱怨在天上吃飯，吃不出味道。蘋(píng)果沒(méi)了香甜氣，雞肉也沒(méi)了鮮香;郫縣豆瓣醬和麻辣豆腐一點(diǎn)也不辣，芒果冰淇淋、甜點(diǎn)嘗不出甜味。這是為什么呢？科學(xué)家分析，原因可能不在食品本身，而是太空環(huán)境引起航天員的味覺(jué)失調(diào)。失重使其鼻腔充血，導(dǎo)致味覺(jué)神經(jīng)鈍化，唾液分泌發(fā)生變化，影響味覺(jué)，或是因?yàn)榭床坏绞澄锏念伾?、聞不到食物的氣味而影響味覺(jué)。這就使得在地上吃起來(lái)有滋有味的航天食品，一到天上吃就沒(méi)有滋味了。

航天食品還有一項(xiàng)極其重要的要求就是食品安全。難以想象，如果航天員食用后發(fā)生食物中毒，將會(huì)面臨怎樣嚴(yán)重的后果，因此，最早開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)航天食品時(shí)會(huì)把安全放在第一位。航天食品必須考慮包裝形式和儲(chǔ)藏的穩(wěn)定性，使航天員進(jìn)食方便，且容易長(zhǎng)期儲(chǔ)藏，并能經(jīng)受航天器上升段的振動(dòng)、沖擊和加速度負(fù)荷而不致破碎。

20世紀(jì)60年代，美國(guó)為了保證生產(chǎn)安全的航天食品，率先提出了“HACCP（危害分析的關(guān)鍵控制點(diǎn)）體系”，主要是對(duì)食品中微生物、化學(xué)和物理危害進(jìn)行安全控制，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行控制，后來(lái)該體系得到了國(guó)際上普遍的采納，已被認(rèn)可為世界范圍內(nèi)生產(chǎn)安全食品的準(zhǔn)則。

我國(guó)航天食品是由中國(guó)航天員中心研制生產(chǎn)的，生產(chǎn)車間就設(shè)在北京西北郊的航天城。它生產(chǎn)規(guī)模不大，但是各種先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備齊全。為了保證航天食品的安全質(zhì)量，在食品的設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)方面都有嚴(yán)格的管理與監(jiān)督，上天的每批產(chǎn)品在地面工廠都有留樣，以備檢查。

最初的航天食品采用嚴(yán)格高溫殺菌的罐頭包裝，后來(lái)改為輕柔的鋁箔軟罐頭包裝，還有易拉式鋁罐包裝，在開(kāi)啟蓋的時(shí)候，注意不能讓鋁蓋飛到空中。20世紀(jì)90年代，我國(guó)研制的航天食品就開(kāi)始應(yīng)用軟罐頭包裝，而最近上天的航天食品不但有鋁塑軟罐頭，還有透明的復(fù)合袋包裝和復(fù)合盒包裝，吃的時(shí)候只需用剪刀剪開(kāi)口就可以了。一些糯米糕類的食品就采用了復(fù)合材料的方盒包裝，開(kāi)蓋即食，十分方便。在觀看空間站直播時(shí)，你是否注意到了一個(gè)小細(xì)節(jié)：剪刀被一根細(xì)細(xì)的繩子拴住了，以免到處飄浮，不易取用。

目前，載人航天器上已裝備了“太空廚房”，不過(guò)，因我國(guó)現(xiàn)在空間站的空間布置十分緊湊，便將廚房和就餐區(qū)合在了一起，如果3名航天員同時(shí)就餐，就沒(méi)有多余的空間。

太空廚房實(shí)際是一個(gè)多功能的食品加工和貯存區(qū)域，貯存柜中有食品貯箱、餐具箱、調(diào)味品貯箱、冷藏設(shè)備等。同時(shí)也裝備了微波爐一類的加熱裝置，不過(guò)沒(méi)有炒鍋。由于要節(jié)省電力的消耗，一般食品的加熱溫度只需達(dá)到70℃，這樣既能夠殺滅食物中的致病菌，又能保證航天員吃到溫?zé)岬氖澄铩４送?，還有一個(gè)不大的折疊桌，可以用來(lái)制備食品。

除了可以在太空廚房就餐的航天食品外，還有一些特殊的航天食品，其中包括備用食品，是為了發(fā)生特殊情況必須延長(zhǎng)飛行時(shí)所用的食品;還有應(yīng)急食品，這是一種存于頭盔內(nèi)頸圈部分的固體或半固體、流質(zhì)供食器中的食品，如鋁管包裝的半固體果醬、菜泥、肉羹等。供航天員長(zhǎng)時(shí)間艙外活動(dòng)或是在飛行器發(fā)生故障時(shí)食用，食用時(shí)必須穿著航天服。

展望未來(lái)，人類還要向外太空發(fā)展，屆時(shí)，航行的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。1名航天員每天需要3千克左右的食物和水，單靠地面帶上去的航天食品肯定不夠。如果航天器上有3名航天員，那么飛行6個(gè)月就要500千克以上的食物，航天器會(huì)不堪重負(fù)。如果要前往火星，在太空生活數(shù)年時(shí)間，可以采用太空種植技術(shù)栽培的作物，成為必不可少的食物來(lái)源。我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始研究將藜麥作為太空作物。有了自給自足的太空農(nóng)場(chǎng)，人類就可以在航天器中達(dá)到生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)向外太空發(fā)展的遠(yuǎn)大理想。