航天任务

太空食品的演变、种类、挑战和包装

Rahul Wadhwani 摘要 当前技术水平以及在开发可在太空中重新水化的太空食品方面存在的问题。这项研究侧重于创新的干燥工艺，例如真空干燥和冷冻干燥，这些工艺已被用于保存食物的营养成分和质地。本文还讨论了包装在保护食物免受太空飞行极端条件（例如辐射和微重力）影响方面的重要性。设计太空美食最具挑战性的问题之一是确保宇航员能够快速重新水化并消化食物，因为太空中缺乏水。此外，报告强调了食物必须轻巧紧凑，以减少储存和运输所需的空间和资源。本文还提供了有关冷冻干燥技术和有助于保存食物的包装的信息。总体而言，本文全面回顾了可重新水化太空食品领域的当前技术状况和问题，强调不断尝试创造新的和改进的太空飞行食品保存和包装方法。关键词：太空食品，冷冻干燥，可复水食品，保存，包装，太空食品的种类 1. 引言 太空食品是宇航员在太空中由于失重环境而食用的一种食品。膳食营养对宇航员的生命安全至关重要，不仅因为通过摄入适当的营养素可以维持正确的营养，而且因为在长期太空飞行中，适当的食物在社会心理中起着关键作用。可复水太空食品是一种专为宇航员在太空任务期间食用而设计的食品。它通常经过冷冻干燥或脱水以减轻其重量和体积，并可根据需要用水复水。未来长期的载人航天任务将从地球到月球，然后再到火星。虽然预计火星任务将需要更长的时间（800 到 1100 天），但由于大约有 500 天需要在火星表面度过，因此月球任务可能需要 20 到 30 多天（P Watkins 等人，2022 年）[30] 开发可复水太空食品的关键挑战之一是确保它营养丰富且可以安全食用，同时还要能够承受太空旅行的极端条件。这包括暴露在高水平辐射下、温度和压力变化以及长时间储存​​。有几种不同的食物是专门为太空旅行期间使用而准备和设计的。食物应该能够在低重力环境中轻松安全地制作、储存和食用，同时还要满足某些标准，以确保在恶劣环境下工作的个人获得充足的营养。尽管宇航员食用的食物和饮料种类繁多，但必须为他们提供含有所有必需维生素和营养素的营养配方，以确保机组人员的工作能力以及神经系统和心理韧性。 (Getsov P 等人，2020 年) [14]。航天环境会引起各种生理变化，包括骨质流失、肌肉质量下降和免疫功能受损，以及肠道运输时间延迟和胃肠蠕动减少，这可能会降低食物吸收率 (Jiahui Jiang 等人，2020 年；Sun 等人，2014 年) [18, 34]。第一次在太空中食用食物是在 1962 年，当时第一个在太空进食的美国人约翰·格伦 (John Glenn)。已经完成了各种任务以改进食品和饮料创新方法。虽然今天的宇航员在地球上享用着由世界顶级厨师烹制的高品质餐食，但未来的太空旅行将需要全新的方式在太空中种植足够的食物，为宇航员在多年的星际旅行中提供足够的卡路里和营养。因此，美国、加拿大、日本和其他国家航天局对开发