Od jabłek w tubce po kosmiczne ciasteczka, czyli o żywności w kosmosie

0
301

7 stycznia 2020 roku na pokładzie statku kosmicznego SpaceX Dragon dotarły na Ziemię rezultaty przełomowego osiągnięcia w dziedzinie podboju kosmosu, a mianowicie – pierwsze upieczone w przestrzeni kosmicznej ciasteczka. Przygotowane w specjalnym piekarniku firmy NanoRacks i Zero G Kitchen pięć ciasteczek było częścią eksperymentu mającego na celu sprawdzić czy uda się upiec coś podczas dłuższej misji kosmicznej w zerowej grawitacji. Pierwsze ciasteczko (przygotowywane przez 25 minut) było niedopieczone, drugie (pieczone przez 75 minut) rozniosło po stacji kosmicznej przyjemny zapach, ale najbardziej bliskie sukcesu okazały się dopiero ciasteczka czwarte (pieczone przez 120 minut i pozostawione do ostygnięcia przez 25 minut) oraz piąte (pieczone przez 130 minut i stygnące przez 10 minut). Nad eksperymentem czuwali astronauci Christina Koch i Luca Parmitano, który poprzez Twittera relacjonował z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przebieg eksperymentu. Po wylądowaniu na Ziemi ciasteczka trafiły w ręce specjalistów żywieniowych, aby poddano je testom pod kątem ich zdatności do spożycia. Innymi słowy, udało się dowieść, że można upiec ciasteczka w kosmosie, teraz trzeba dowieść, że są one jadalne.

Tak czy inaczej, ciasteczka upieczone w zerowej grawitacji stanowią wspaniałe wieści; o,wiele wspanialsze niż mogłoby się wydawać. Z powodu stanu nieważkości kwestia żywności w przestrzeni kosmicznej zawsze nastręczała pewne problemy, które agencje kosmiczne musiały w jakiś sposób rozwiązać, jeśli chcieli, aby człowiek przebywał w kosmosie dłużej niż kilkaset minut. Dlatego też na przestrzeni tych niespełna siedemdziesięciu lat podróży kosmicznych była również rozwijana kosmiczna technologia żywieniowa.

Zagrycha Gagarina i uczta Johna Glenna

12 kwietnia 1961 roku Jurij Gagarin stał się pierwszym człowiekiem w kosmosie. Jego lot po orbicie trwał zaledwie 108 minut, a że była to podróż pełna wielu niewiadomych, kosmonauta był przygotowany na różne ewentualności. Między innymi, projektant rakiety Gagarina, Siergiej Korolow, zapakował kosmonaucie bardzo sowity prowiant: kiełbasę, cukierki i „dżem do herbaty” – łącznie sześćdziesiąt trzy artykuły spożywcze. Podobno pierwszy kosmonauta w historii zażartował wtedy: „Najważniejsze, że jest kiełbasa – do bimbru.”

Przy czym Gagarin miał zjeść wszystko dopiero po powrocie na Ziemię. To nie było jedzenie przeznaczone do spożycia w przestrzeni kosmicznej, chociaż prace nad takowym już były prowadzone.

Astronauta John Glenn, który spożył pierwszy posiłek w przestrzeni kosmicznej.

W lutym 1962 roku astronauta John Glenn stał się pierwszym człowiekiem, który spożył posiłek w przestrzeni kosmicznej. Stacjonujący na pokładzie Friendship 7 i działający w projekcie Mercury 7, Glenn zjadł w zerowej grawitacji mus jabłkowy w tubce i tabletki z ksylozą (cukrem drzewnym). Był to o tyle przełomowy moment w historii podboju kosmosu, że dotąd agencje kosmiczne nie były pewne czy człowiek może gryźć, pić, połykać czy trawić w stanie nieważkości i jak te czynności mogą wpłynąć na ludzki organizm w przestrzeni kosmicznej. Bano się, że jedzenie może utknąć astronautom w gardle z powodu zerowej grawitacji, dlatego porcje były w takiej właśnie uproszczonej formie.

Kosmiczne jedzenie Glenna było wzorowane na wojskowym zestawie racji żywnościowych, składających się na mus w aluminiowych tubkach, spożywany przez słomkę. Tak zapakowana żywność umożliwiała astronautom aplikowanie posiłków bezpośrednio do ust, co w zerowej grawitacji byłoby mniej kłopotliwe (wyobrażacie sobie te latające po statku kosmicznym okruszki?). Posiłki były praktyczne i w miarę pożywne, jednak nie były zbyt smaczne. Przez długi czas astronauci musieli zadowolić się takim jedzeniem w przestrzeni kosmicznej.

Era liofilizacji

Następujący po programie Mercury program Gemini był pod wieloma względami przełomowy – obejmował wyjścia astronautów w przestrzeń kosmiczną i manewry orbitalne, wprowadził do amerykańskich statków kosmicznych komputery pokładowe oraz dzielił kapsuły kosmiczne na dwa moduły, z których jeden byłby po jakimś czasie odrzucany przy lądowaniu.

Program Gemini wprowadził również pewne innowacje, jeśli chodzi o żywienie astronautów. To właśnie w programie Gemini zaczęto stosować liofilizację – proces suszenia sublimacyjnego (z przejściem ze stanu stałego w gazowy z pominięciem stanu ciekłego) zamrożonych substancji. Zliofilizowana żywność powstaje z produktów, które można szybko zamrozić, a potem wstawia się je do komory próżniowej, gdzie są podgrzewane w celu usunięcia z nich wody (przy czym zachowane zostają naturalne olejki). Następnie jedzenie jest pakowane próżniowo w czterowarstwowe, laminowane kontenery wyposażone w zawory wodne. Dzięki takiemu opakowaniu żywność może być przechowywana przez długi czas w temperaturze pokojowej. Warto zaznaczyć, że przygotowywaniem i pakowaniem żywności dla programu Gemini (oraz niemal równoczesnego programu Apollo) zajmowała się wraz z NASA i Laboratorium Armii Stanów Zjednoczonych w Natick firma Whirlpool.

Zestaw żywności kosmicznej wraz z pistoletem wodnym i nożyczkami.

Aby zliofilizowane produkty były gotowe do spożycia, trzeba było za pomocą specjalnego pistoletu wodnego wprowadzić do opakowania wodę, a następnie otworzyć je nożyczkami.

Astronauta John Young był pierwszym człowiekiem w kosmosie, który dzięki zliofilizowanej żywności spożył w zerowej grawitacji pokarm stały. Przebywający podczas pięciogodzinnego lotu na Gemini 3 Young wziął ze sobą dwie paczki próbek zliofilizowanego jedzenia. Young zaskoczył odbywającego z nim misję Virgila Grissoma, dając mu kanapkę z kukurydzą i wołowiną na razowym chlebie, kupioną w delikatesach w Cocoa Beach, na Florydzie, i przeszmuglowaną w tajemnicy przed NASA. Grissom nie skończył kanapki z powodu okruszków, które pojawiały się przy każdym kęsie. Poniekąd właśnie dlatego produkty żywnościowe, które mają tendencję do kruszenia się, były oblekane żelatyną.

Żywieniowe innowacje programu Apollo

Program Apollo korzystał z wielu technologii programu Gemini (i na odwrót – program Gemini opierał wiele swoich technologii na rozwiązaniach programu Apollo). Jeśli chodzi o technologię żywności, Apollo wykorzystywał liofilizację, ale dodał kilka nowych udogodnień dla swoich astronautów.

Na statkach programu Gemini dostępna była tylko zimna woda, toteż nawadniane nią zliofilizowane jedzenie też było zimne. W statkach kosmicznych programu Apollo można było korzystać z zarówno zimnej jak i ciepłej wody, a co za tym idzie astronauci mogli liczyć na ciepły posiłek. Po nawodnieniu i spożyciu posiłku, do tubki z żywnością wprowadzono specjalną tabletkę, która miała zapobiegać rozwojowi bakterii.

Podczas nawadniania jedzenie było trzymane w specjalnym woreczku z małymi przegródkami, które umożliwiały przyczepienie jedzenia do statku kosmicznego, aby zapobiec ich przemieszczaniu się w zerowej grawitacji. Zestawy żywności dla każdego astronauty na każdy dzień misji były pakowane indywidualnie i oznaczone innymi kolorami. Można je też było spożywać łyżką. Wiele produktów żywnościowych programu Apollo mogło być spożywanych bez wcześniejszego przygotowania, na przykład płatki czy ciasteczka brownies.

Przebywająca w przestrzeni kosmicznej podczas Wigilii Bożego Narodzenia 1968 roku załoga Apollo 8 mogła cieszyć się utrzymanym w odpowiednio ciepłej temperaturze indykiem w okrasie i sosem żurawinowym, które mogli jeść za pomocą łyżki. Z kolei załoga Apollo 11 była wyposażona w awaryjny system karmiący na wypadek, gdyby kabina statku kosmicznego została rozhermetyzowana i astronauci byli zmuszeni do życia w przestrzeni kosmicznej. Żywność miała być aplikowana przez małą wtyczkę w hełmie.

Apollo 13 było pierwszym statkiem kosmicznym, w którego projekcie uwzględniono małą kantynę, w której kosmonauci mogliby pić podczas misji na Księżycu. Kosmonauci James Lovell, John Swigert i Fred Hiase mieli też na wyposażeniu ananasowe batoniki, którymi mogli się posilać w trakcie długiego przebywania na powierzchni Księżyca.

Lody na stacji kosmicznej

Kosmonauci w pierwszej na świecie kosmicznej kuchni.

Kolejne innowacje w dziedzinie kosmicznej żywności wprowadził w 1973 roku program Skylab, którego głównym założeniem było stworzenie stacji orbitalnej. Do tego celu wykorzystano trzeci człon rakiety Saturn S-IVB. Stacja Skylab została wyposażona w liczną aparaturę badawczą, ale wbudowano jej również kuchnię – pierwszą kuchnię w przestrzeni kosmicznej. Po raz pierwszy amerykańscy astronauci mogli przygotowywać sobie posiłki.

Ponieważ Skylab starał się oszczędzać wodę, liofilizowana żywność nie wchodziła w grę. Większość jedzenia była konserwowana w aluminiowych puszkach albo plastikowych saszetkach. Następnie tak zapakowane produkty spożywcze mogły być ogrzewane. Niemniej jednak wiele produktów żywnościowych było mrożonych i przechowywanych w lodówkach. Przebywający na stacji kosmicznej astronauci szybko polubili lody.

Kuchnia wielokulturowa

Thomas P. Stafford i Donald Slayton podczas misji Apollo-Soyuz pokazują tubki z barszczem.

W 1975 roku odbyła się pierwsza wspólna misja kosmiczna USA i Związku Radzieckiego, nazywana Apollo-Soyuz. Wtedy też amerykańscy astronauci mieli okazję zetknąć się z żywnością, którą posilali się ich rosyjscy koledzy. W żartobliwym geście przyjaźni Thomas P. Stafford i Donald Slayton zrobili sobie zdjęcie z radzieckim barszczem w tubce, na którym nalepiono etykietki z napisem „wódka”. Poza barszczem, radzieccy kosmonauci pożywiali się również kawiorem, chlebem ryskim oraz ozorami wołowymi w galaretce.

Obecnie, na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) mrożona żywność dostarczana jest co 90 dni i można ją odgrzać w mikrofalówce. Jedzenie jest bardzo wysokiej jakości, posiłki można spożywać na siedząco, a ponieważ załogi składają się z astronautów wielu nacji często zaopatrywani są w potrawy ze swoich rodzinnych stron.

Jest to o tyle ważne, że podczas długich podróży wiele rzeczy znajduje się poza kontrolą astronautów, toteż możliwość wybrania tego, co dostanie się na obiad, stanowi ważny czynnik komfortu psychicznego. Ponadto jest jeszcze kwestia indywidualnych preferencji czy potrzeb dietetycznych, jak również tęsknoty za domem.

Ostatnio ISS eksperymentuje też z farmami. Jeżeli uda się z powodzeniem uprawiać warzywa i owoce w kosmosie, ułatwi to długoterminowe podróże międzyplanetarne. Być może daleko nam do farm i replikatorów żywności, ale niewątpliwie kosmiczne jedzenie stoi dziś na o wiele wyższym poziomie niż w czasach Gagarina czy Glenna. A kto wie jaki przełom zwiastują pierwsze upieczone w kosmosie ciasteczka?

Dodaj komentarz

avatar
  Subscribe  
Powiadom o