Космическое питание на Земле

Я научилась читать в пять лет, для меня самыми увлекательными и захватывающими стали книги о космосе, с тех пор у меня появилась мечта стать космонавтом. За три года я узнала много нового о космосе и космонавтах, о звёздах и планетах, побывала в музеях космоса, планетариях и Центре Подготовки Космонавтов (далее- ЦПК) [1]. Меня интересовали самые обычные вопросы о жизни этих героических людей во время пребывания их на Земле и Международной Космической Станции (далее- МКС): что они едят, где спят и как работают.

В этой работе я поставила себе цель разобраться с первым из перечисленных вопросов и предположила, как я могу воспользоваться полученными знаниями о космическом питании здесь на Земле.

Рис. 1. Центр Подготовки Космонавтов имени Ю.А. Гагарина

Первому космонавту- Юрию Гагарину- нужно было убедиться, что человек может есть за пределами Земли и глотательный рефлекс сохраняется в невесомости-так Юрий Алексеевич стал еще и первым человеком, который поел в космосе. У него с собой было 9 туб (тюбиков): три тубы с первым блюдом, три со вторым, три с соками. Тогда всю пищу в сгущённом виде помещали в тубы, похожие на тюбики с зубной пастой и последующие 20 лет еду в космос отправляли только в таком виде, пока не появилась новая более совершенная технология, и тюбики отошли на второй план. Сейчас их заменяет пища в вакуумной упаковке.

Космонавты на Земле тренируются вскрывать упаковки с питанием. Нужно быть предельно аккуратным, чтобы не упустить ни одной капельки или крошки, ведь это может навредить здоровью и работе оборудования станции. Поэтому хлеб и печенье для космонавтов делают миниатюрного размера на один укус, например, размер буханки хлеба 2х2,5см (рис. 2).

Рис. 2. Хлеб для космонавтов

На МКС есть специальный космический стол для разогрева еды, с крошкоулавливателем (рис.3). Приём пищи в невесомости-дело непростое из-за отсутствия гравитации, и еду приходится проглатывать с усилием.

Рис. 3. Стол с крошкоулавливателем

В ближайшее время вся существующая гибкая герметичная упаковка для питания космонавтов будет заменена на усовершенствованную модель с пережимаемым клапаном, новые пакеты уже разработаны и после завершения испытаний отправятся в космос.

В ЦПК нам рассказали, что над созданием космической еды трудятся целых два научно-исследовательских института- один разрабатывает требования к еде для орбиты (Институт медико-биологических проблем РАН), а второй её производит-это Бирюлевский экспериментальный завод - здесь создают 90 процентов всех наших космических продуктов [2]. Только за рыбу и хлеб отвечают другие предприятия. На сегодняшний день космическое меню (рис.4) состоит из 450 рецептов. Существует даже отдельная специальность- космический повар!

Рис. 4. Ассортимент космического питания

Еда на МКС по своему виду очень отличается от еды с нашего стола [3]. Важно, чтобы еда была легкой, компактной и питательной, поэтому большинство космических продуктов подвергаются сублимированию. Сублимация- это удаление влаги из продуктов вакуумным способом. При этом вес продукта уменьшается в 5-7 раз, сохраняя почти все свои полезные свойства (еда в тюбике сохраняет только половину) [4].

Затем обезвоженную еду в специальных пакетиках космонавты смешивают с тёплой питьевой водой из аппарата, которых находится на борту МКС. И происходит волшебство -пакетик со смесью снова превращается в кашу или суп! [5]

Чтобы объяснить, как готовится обезвоженная еда для космонавтов, нам рассказали, что, например, готовый суп наливают в плоские емкости и замораживают 16 часов до минус 30 градусов, потом воздух отсасывается и суп сушат без воздуха: нагревают до 50–70 градусов в течение суток. Так как масса у полученных продуктов маленькая, то можно поднять в космос большой запас. Сейчас на МКС находится запас на 240 дней [6].

Потом для расфасовки получившийся суп, похожий на разноцветные камешки (рис. 5), металлическими совочками укладывают в пакеты. Фасовщики космической еды- тоже отдельная профессия.

Рис. 5. Процесс фасовки космического питания

Чтобы восстановить такой из обезвоженного, космонавт просто добавляет воды в пакетик, и после 7-10 минут через специальный клапан выпивает суп.

Ещё на каждом пилотируемом и грузовом корабле космонавтам отправляют свежие фрукты и овощи, отобранные и обработанные соответствующим образом для отправки в космос.

На МКС существует традиция обмениваться продуктами со времен самого первого совместного приёма пищи у представителей разных стран. Но самое легендарное блюдо в космосе- творог с орехами (рис. 6)! Наш творог сами космонавты именуют «космической валютой», ни в одной кухне нет такого продукта, поэтому космонавты из других стран меняют свою еду на пакетик сублимированного лакомства [7].

Так же из необычного можно отметить появление в 2014 году на МКС кофемашины, разливающую кофе прямо в непроливающиеся пакеты (рис. 7).

Рис. 6. Творог с орехами

Рис. 7. Кофемашина на МКС

А в 2019 году на МКС была доставлена печь (рис. 8), температура в которой доходит до 177 градусов, в этой печи астронавты из иностранного сегмента МКС испекли печенье (рис. 9) и отправили его на Землю в 2020 году с очередным рейсом.

Рис. 8. Печь на МКС

Рис. 9. Печенье, приготовленное в космосе

Когда я больше узнала о производстве обезвоженной пищи, мне захотелось попробовать приготовить такую еду в домашних условиях. Мы решили повторить рецепт знаменитой космической гречневой каши. Такую кашу мы привезли с собой из поездки в ЦПК (рис. 10).

Рис. 10. Гречневая каша в вакуумной упаковке

Для этого с помощью взрослых, я взяла 250 грамм сухой гречки, одну небольшую луковицу и морковь (рис. 11). Овощи очистили, измельчили и добавили к гречке во время варки (рис. 12). После готовности каши остудили её, равномерно выложили на противень с пергаментной бумагой (рис. 13) и поставили на 8 часов сушиться в духовой шкаф при 50 градусах (рис. 14). После полного обезвоживания получилось 224 грамма каши (рис. 15).

Самая вкусная часть эксперимента заключалась в дегустации полученной каши в туристической поездке с семьей. Мы добавили к 50 граммам сухой каши 150 миллилитров остывшего до 70 градусов кипятка из термоса и через 15 минут получилось полностью готовое вкусное блюдо (рис.16)!

Следует заметить, что полученный в результате эксперимента продукт не является сублиматом в точном понимании этого слова, так как приготовлен путем только сушки (без вакуума), и в домашних условиях без промышленного оборудования повторить в точности всю технологию невозможно. Но мы упростили производство для применения в обычной жизни этих продуктов. Например, наша семья и дальше планирует использовать такие заготовки для поездок в горы.

Технология производства обезвоженной (сублимированной) пищи отлично себя зарекомендовала и на Земле, стала широко применяться для детского питания, путешественников и спортсменов. Такие продукты отличаются высоким качеством, практически полностью сохраняют все питательные вещества и не теряют своих свойств в течении нескольких лет. Пища, прошедшая процесс сублимации, легче усваивается организмом. «Космическая» еда может использоваться и в повседневной жизни.

Я попробовала настоящую космическую еду и убедилась, что меню космонавтов вполне пригодно для обычных людей на Земле!

Приложения к экспериментальной части

1. Этап

Рис. 11. Подготовка продуктов

2. Этап

Рис. 12. Приготовление

3. Этап

Рис. 13. Подготовка к сушке

4. Этап

Рис. 14. Сушка

5. Этап

Рис. 15. Готовый продукт

6. Этап

Рис. 16. Дегустация

Термины и сокращения:

1. МКС-Международная Космическая Станция.
2. НИИ- Научно-исследовательский институт.
3. ЦПК- Центр подготовки космонавтов.
4. Вакуум- безвоздушное пространство.
5. Сублимация- это удаление влаги из продуктов вакуумным способом.
6. Гравитация- сила притяжения между любыми объектами, имеющими массу.

1. Центр подготовки космонавтов им. Ю.А.Гагарина. Официальный Web-сайт
2. Официальный онлайн магазин - CosmoFeed.Ru по продажам продуктов питания Бирюлевского Экспериментального завода
3. Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос»
4. Т.Ф. Киселева «Технология сушки: Учебно-методический комплекс», Издательство: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,  Кемерово, 2007 год, 117 стр.
5. Сушка продуктов для питания комонавтов
6. Процесс сублимационной сушки продуктов
7. Почему астронавты в восторге от русского творога? Кто и как кормит космонавтов на орбите - ТАСС