为什么宇航员在太空会如何让自己变胖一些些呢?

自从上个世纪中叶一直到现在,人们对于外太空的探索从未停止。二战后美苏不仅在军备上进行竞争,在科学技术方面也展开了激烈的竞赛,这其中就包括探索外太空的计划。

而且这项计划并不是说说而已,两个国家在激烈的竞争中制造了各种各样的航天器,并将宇航员送入太空的计划是顺利推行。

当时中国的航空航天技术还是比较落后的,很长一段时间内,对于苏联和美国的航天事业只能是处在仰望的位置。

在近些年来,中国的载人航天事业有了长足发展,前几天中国的宇航员又一次被送入到了外太空,为我国的航空航天事业留下了浓墨重彩的一笔。

所以在宇航员的培养上这些航天大国和强国也不惜砸重金,对他们的保护措施做得越来越到位,以防在执行任务的过程中和返回地球的过程中出现意外。

如果一个宇航员如果在执行任务的过程当中突然死亡,应当在外太空中怎样处理他的遗体呢?

一、传说中的空间裹尸袋并不存在

到目前为止,没有哪一个国际空间站当中存在裹尸袋,面对很多人的质疑美国和加拿大的宇航员都声称空间站内存放裹尸袋的情况是不存在的。那么当宇航员在外太空突发死亡,遗体又该怎样处理呢?

加拿大宇航员就曾经所进行的“模拟训练”来看,宇航员在外太空遭遇不幸,其实是很可怕的。

先不说宇航员在外太空突然死亡怎么处理,让我们一起来看一下,出现这种情况时,遗体能否被带回地球?又会受到哪些因素的影响呢?

在未来探索太空的过程当中,人类探索太空的时长越来越长、距离越来越远,这些情况都有可能会让宇航员的生命造成威胁。

在太空中接近于真空环境,在这种环境中几乎没有具有生理特征的动物和植物生长,所以一旦宇航员出现不测,宇航员的遗体不可能存在被动植物寄生的可能性。

二、宇航员不幸离世,遗体该怎样处理

对于外太空来说,人类是入侵者,人身上所带的一些微生物,细菌等到了太空之后很有可能被无限放大。就是因为人在真空环境中身体上现在的大量微生物很有可能会导致高能宇宙射线的破坏,使其向变异的方向发展。

这次我国的载人航天飞船飞向了太空,这里面所在的一些物质当中就包括不少植物的种子。

所以如果宇航员在太空中遭遇不测其遗体肯定不能直接丢弃在太空中,强烈的宇宙射线会让这些人的尸体腐烂得更快。也不能将其带回地球,就是怕这些微生物污染地球。

可以说宇宙当中充满了未知性和危险性因素,即使人身上没有便意的微生物,那么也很有可能会加一些病毒和其他物质被输送回地球。

如果宇航员有自己的遗愿,想要落叶归根,即使死也要死在地球上,那么只要在适合的条件下,肯定会根据模拟训练完整地保存好遗体,将这些勇于探索太空为科学献身的伟大运动员运回地球。

太空环境对于人类来说是非常恶劣的,为了防止人类将微生物带到太空,也为了宇航员的身体不受宇宙射线的影响,还有一种比较先进有不太人道的方法,那就是尽可能的将宇航员的遗体放在裹尸袋中进行密封,并将遗体冻成冰尸体然后利用飞船将尸体进行粉碎和脱水。再将尸体进行处理好之后,将其拖到指定地点。

虽然这种措施比较先进,但是还是让人难以接受和不敢相信。对于科学研究来说,一个国家进行外太空的探索机会难得,如果宇航员不幸离世,那么可以尽可能地利用飞船上的机器,将其拖到人类可以探测到的火星。

因为飞船在返回地球的过程中拖着宇航员的尸体是一种包袱,而且死亡的宇航员对于进一步的科学研究没有什么价值,只会阻碍进一步的外太空探索工作。

出于人权主义考虑,宇航员的遗体如果是能带还是要尽量带回来的,现在的科学技术水平还没有可以百分百将遗体从外太空带回来的情况,如果将遗体抛弃了外太空,那么死亡的宇航员遗体就很快被高能宇宙射线所破坏,从而化为灰烬。

策划|王振宇 作者|林爱肉 编辑|邓诗彦

“在浩瀚的宇宙里,没有不可能的事。”

神舟十二号发射升空,由宫保鸡丁和鱼香肉丝组成的“太空外卖”迅速吸引了网友的注意,有网友笑称川菜已然成为宇宙八大菜系之一,恨不得下一次就把火锅送上天。

太空餐实在是一个太遥远的话题,远到离工作日的午餐外卖也就差出了100个米其林。但哪怕如此,也依旧挡不住人们掀开门帘一睹为快的热情。

仿佛此刻,人类对于外太空的所有想象,都凝聚在了远在太空餐里。

01 · 太空餐,是一步步变好吃的

太空餐(Space Foods)发明伊始,自然不是今天的样子。如今让无数网友直呼好家伙的太空餐,是经历过自己的高光与至暗时刻,才一步步变得好吃了起来。

19世纪60年代,世界还处于二战后的动荡之中,冷战进入了白热化阶段,美国和苏联不仅在经济上相互使绊子,也在航天技术上明里暗里较劲。1961年,苏联宇航员尤里·加加林(Yuri Gagarin)搭乘着东方一号宇宙飞船,成为世界上第一个进入太空的人。

苏联宇航员尤里·加加林

从那之后,美苏两国又相继把无数的宇航员送上太空,技术团队不光要解决硬件问题,还要一边思考如何让宇航员在太空中待上更长的时间,来赢得这场无声的竞赛。也正是因为如此,太空餐成为了必不可少的研发环节。

1.0 在外太空挤牙膏

在加加林环绕地球的那1小时48分钟里,他也顺便成为了第一位太空干饭人。根据当时的报道,虽然飞行的时间不长,加加林仍然尝试在地球轨道上,挤着吃完了一顿装在“牙膏管”里的巧克力酱加肉泥。

至于这一餐的味道究竟如何,英年早逝的加加林并没来得及写进自己的回忆录里,但这奇怪的组合再加上奇怪的口感,想必没什么乐趣可言。

直到1965年之前,肉酱、蔬菜泥、果酱……各种将食物放在可挤压容器管里的“牙膏食物”一直都是航空界的主流,美国随即效仿苏联的做法,将牙膏食物送上了太空。

事实证明,人体在零重力的环境下,采用这种方法进食不仅适合宇航员进行吞咽和消化,也不会影响飞行器的正常运转。甚至在前苏联宇航员格列奇科的自传里,战斗民族偷偷带上太空的白兰地,也是装在本应该用来盛咖啡的牙膏管里。

2.0 固体食物的曙光

牙膏食物虽说算是当年的创举,让孤独遨游在太空的人们不至于饿肚子,但代价就是——半流体的食物真的不算好吃,据说另一位苏联宇航员弗拉基米尔·沙塔洛夫在吃完管装巧克力酱之后,差点真情实感吐出来。

1961年,美国国家航天局NASA宣布了自己的第二个载人航空计划“双子星计划”(Project Gemini)。为了全面研究人类在太空中长期工作和生活的情况,为美国日后的登月雄心探路,NASA开始将太空餐列入考量的范围。

不久后,固体冻干食物被发明出来,利用低温技术干燥,再用食用明胶包裹成一口大小的方块,食用的时候加水就能“恢复原样”。用这种方式,更多的食物可以被带上太空,宇航员的伙食比牙膏管时代在种类和味道上有了一点点提升。

早期的牙膏食物和冻干食物

可惜提升毕竟有限,等到1965年双子星三号执行飞行任务时,队员约翰·杨(John Young)便将咸牛肉三明治藏在宇航服里走私到了外太空,在这之后,碎屑乱飞的面包成为了太空食物的禁品。

或许是因为约翰·杨的冒险尝试,激起了更多宇航员对当时太空餐的不满。随着阿波罗计划的开展,航天局也不得不妥协,开始对太空食品进行改良。

阿波罗10号之后,美国建设起第一个环绕地球的航天站“天空实验室”(Skylab),宇航员们在长达84天的太空生活里,第一次尝试到了整盖易拉式铝罐包装的“太空罐头”。为了满足空间站长时间生活的要求,NASA的食品系统团队使用了逆向热杀菌技术,将食品密封储存。这种方法一直沿用至今。

美国天空实验室的迷你厨房系统

在天空实验室里,技术人员还建立起一个简易的太空厨房,里面不但有保温与加热装置,让太空食物终于有了热度,还专门在厨房里放置了贮存食物的冰箱,得益于此,像水果蛋糕、果冻、缩水水果之类的美味出现在了宇航员的餐桌之上。

02 · 不浪漫的太空餐

和大部分人想象中的不同,宇航员这一职业并不浪漫,失重环境下的身体不适,流浪外太空的不安,需要时刻应对突发情况的焦虑,使得他们承受着难以想象的压力。而太空餐,成为夺回宇宙生活掌控感的无二法门。

如果说在餐厅吃饭,好吃与不好吃成为评价与衡量的准绳,那么太空里的食客,要挑剔的更多。

脱离了地球食物链的太空旅行,航空器上携带的食物成为宇航员们唯一的卡路里来源,除了要满足美味可口的要求之外,营养、储存、甚至是形态,都关乎着太空飞行是否能顺利进行。

“对于太空旅行来说,一套健康营养的食物系统对于宇航员的表现和整体健康将会有积极的影响”,NASA食物技术小组的首席科学家Grace Douglas如此说道。

在微重力环境下,不少宇航员都会遭受营养不良、肌肉质量下降、血氧水平降低的困扰,太空餐加上锻炼,用以保持骨骼和肌肉的强度,来应对微重力环境下的不良影响,其营养价值被摆到了重中之重的位置。

一个冷知识是,在太空中因为重力环境的影响,宇航员会比在地球上更不容易感受到饥饿,这时如果营养失衡,便很容易造成后续一系列问题,进而影响太空作业。为了防止此类问题的产生,技术人员会在配餐时多选用高蛋白与高热量的食物,维持卡里路的供应。

太空旅行时食物的储存问题,是时间与空间的双重考虑。

一方面,这些被带到地球之外的食物,至少要保证在飞行期内维持稳定不变质。如果说宇宙空间站还可以通过补给飞船投喂食物,那么那些非近地轨道的长期任务,食物的保质期大概要延续五年之久。

另一方面,宇宙飞船作为大型高精度飞行器,重心的改变很容易影响其发射与飞行状态,当年苏联宇航员为了把酒偷偷带上飞船,不得不通过节食速瘦2公斤,来保证航行安全。这也可以解释为什么时至今日,大部分航空食物仍是装在可折叠收缩的真空包装里。

在电影《2001太空漫游》中,宇航员的一餐是一盘装在盒子里的食物组合,包装上写着鱼、豌豆、玉米,内里实则是经过处理的液态化食物——有着食材原本的味道与营养,却也全然脱离了食物本身的形态。

《2001太空漫游》里的液态化航天食物

“有什么吃的,鸡肉吗?”

“差不多,反正尝起来味道是一样的。”

(《2001太空漫游》对白)

事实上,无论在电影还是现实中,这都是大部分太空食物的共性。

处在太空环境中,储存食物和丢弃残屑都有很大的限制。这也可以解释为什么初代的太空餐都以不易有碎屑、糊状口感的食物为主,虽然不怎么好吃,但至少安全。

03 · 多变的太空餐是宇航员的乡愁

进入80年代后,随着航空飞机技术的发展,太空餐也不断更新迭代,在种类和类型上与地球上的一日三餐相差无几。

从意大利面到煎牛排,从巧克力布丁到浓缩咖啡……在国际空间站的美国宇航员能吃到180多种食品,俄罗斯有150多种,再不济也至少可以保证一周不重样。到了太空中,要么根据计划好的菜单进食,要么根据自己的需求点餐,此外,还有点心、零食、冰淇淋的供应,宇航员这才算有了点口福。

《生活大爆炸》里的工程师霍华德,就需要在日常工作中解决太空马桶的疏通问题,只是因为俄罗斯宇航员太过热爱马铃薯。

《生活大爆炸》里的工程师霍华德

后来剧里还有这样一个场景,在他亲自登上太空之前,霍华德的妈妈问他要不要带上自己最爱的麦片(Froot Loops)启程。

虽然霍华德最终没有把圈圈麦片带上太空,但作为航天产业后起之秀的亚洲国家,也纷纷加入了研发乡愁食物的队伍。

先是日本方便面巨头日清公司开发出一款名为“Space Ram”的太空拉面。和传统的速食拉面不同,日清公司改进了方便面在失重环境下容易散架的特点,对面饼进行蛋白加工处理,并制成一口大小的块状。顺便还给面汤勾了个芡,毕竟谁也不想看到豚骨汤在飞船里四处飞溅。

韩国也不甘落后。2008年,韩国第一位前往太空的宇航员高山,便把泡菜带上太空,算是在宇宙层面坐实了泡菜国的大名。小小一袋泡菜背后,其实是韩国航空食品科学家三年的心血,如此才研制出不会因暴露在宇宙射线之下而产生难闻气味的泡菜。

这次因为神舟十二号大火的宫保鸡丁和鱼香肉丝,早在中国在发射第一艘载人航天飞船之前,便已经研发了出来,连同着特色国饮绿茶,一起陪同着杨利伟在2003年登上了神舟五号。

将近20年过去,带有中国味觉记忆的太空餐,从当年的20多种增加到了一百多种,从主食到调味品应有尽有。

早餐:粳米粥、椰蓉面包、五香鹌鹑蛋等;

午餐:什锦炒饭、肉丝炒面、土豆牛肉等;

晚餐:绿豆炒面、牛肉米粉、虾仁鸡蛋等;

加餐:蟹黄蚕豆、脆心巧克力、香辣豆干等。

(“天宫二号”执行任务时宇航员一天的菜谱)

宇航员在“天宫二号”中进餐

值得一提的是,在中国送上太空的诸多“外卖”中,连同着宇宙第一菜系川菜,也不乏一些诸如川味辣酱、叉烧酱、海鲜酱等重口味调味品,这背后是出于对太空餐风味的考量。在失重环境中待的过久,宇航员容易出现一种名为“查理·布朗效应”的生理反应,味觉和嗅觉的敏感度急速下降,麻辣味型便担当起了刺激味蕾、促进胃口的重任。

几十年过去,太空食物从原来大同小异的饱腹餐,演变成带有不同国籍身份的特产,承载了无数在宇宙中度过漫漫长夜的宇航员的乡愁。

据意大利宇航员 Paolo Nespoli 回忆,他的外太空生活最开心的时刻,是从国际空间站看意大利加尔达湖上空的云,有些看起来像玛格丽特披萨,另外一些像四季披萨。

或许有人会觉得,飞船升空,三体落地,太空餐离我们,就像可望而不可即的星云那样遥远。等看热闹的新奇感散去,宇宙与日常生活并不能兼容。

其实不然。1965年,美国第一位绕地球轨道飞行的宇航员约翰·格伦(John Glenn),把饮品果珍带入太空,也顺势成为第一位宇宙带货王,当时美国流行起一阵果珍热,各大商超一珍难求。

1970年,皮尔斯伯里公司(Pillsbury)研制出了太空能量棒(Space Food Stick),将营养与风味压缩在一支护手霜大小的加工食物里,成为后来健身人士竞相追捧的能量棒雏形。

更不用提像什么真空肉干、速溶饮料、吸食果冻等等常见零食,都是从太空食物演变而来,而后进入到人们的日常生活之中。

而今,当航天技术从学术及公用领域进入民间,载人航天也开始迈向商业化。同宇宙间浩渺的未知世界一样,美食也拥有无限可能。好奇心与想象力,会带我们去更瑰丽的梦境。

也许有一天,我们也会像《银河系搭车客指南》里的主人公一样,“拿起一瓶销魂浆,把里头的汁液全都倒进一份来自桑特拉金斯五星球的海水”。调上一杯微妙、甘美、神秘的太空鸡尾酒,再去想想太空餐配酒的事。

中国航天科技:《太空食品是如何加工的?》

牧夫天文:《宇航员的太空餐》

中国食品:《揭秘航天员太空饮食》

新浪科技:《舌尖上的宇宙飞船:太空人的食物究竟如何保存》

中国青年报:《太空可以吃到鱼香肉丝》

搜狐:《第一批在太空吃饭的人都吃了些什么?

2021年4月初,笔者参加了一个考察队,前去确认一个台站选址,用来安放探测太空现象的仪器设备,监测太阳活动影响下地球周围的宇宙空间的状态和变化。其中一些设备对人类活动影响很敏感,所以往往需要安放在地广人稀的偏远地区。

这不,其中一个备选站点就是西藏的那曲地区。那曲位于西藏北部,地处青藏高原腹地,是长江、怒江、拉萨河、易贡藏布等大江大河的源头。那曲市东部属高原山地,海拔在米之间,平均海拔约4100米。这次的站点,海拔大约在4800米左右,考察队下火车不久测了一下,差不多就4400米了。

考察队在那曲下火车时,海拔已经超过4400米(来源:自制)

作为一个土生土长的中原人,笔者早早就出现了头疼等症状。考察队有多人需要吸氧,幸好旅馆都有氧气释放,药店也可以买氧气。一个可供吸40分钟氧气的充气枕卖50块钱,充气只需要5块钱。所以我们开玩笑说贵的不是氧气,是吸氧气的“资格”。

第二种方法是固体燃料氧气发生器。这种方法主要是化学反应产生氧气,在西藏也可以购置相似的装备。固体原料利于存储,可以用较小的体积储备较多的氧气。例如,装着粉末状氯酸钠和铁粉混合物的金属罐子,在点燃时,铁燃烧并产生化学反应所需的热能,相应的化学反应产生氯化钠和氧气。商用飞机在舱内气压下降时也用相似的办法制氧。

第三种方法是电解水。这种方式在地面很少用,但却是空间站中提供氧气非常重要的手段。

在地面上,电解水消耗能源较多,产生的氢气又有危险,但是,空间站上的供电不是问题,巨大的太阳能电池板可以供应免费的电力,而伴随产生的氢气也可排放到太空中。作为原料的水,可以从地球上通过补给船运送到空间站,还可以通过冷凝器回收机舱空气中的水蒸气,甚至使用宇航员的尿液过滤和回收。据报道,国际空间站的氧气发生器就是电解水的制氧设备。

在太空呼吸,“只进不出”是不行的

人类呼吸,消耗的是氧气,呼出的是二氧化碳。空间站是密封的,时间长了,房间里岂不是要堆满了二氧化碳?二氧化碳要往哪里去?

这就需要提到空间站中的空气系统,它不止制备、提供氧气,还需要处理宇航员呼出的二氧化碳。

宇航员所呼吸的空气中,产生的二氧化碳已经经过空气系统处理,比如用沸石分子筛可以去除空气中的二氧化碳。也就是说,空气系统不仅要能出氧气,也要能除去二氧化碳。空气中还有其他一些气体,比如甲烷、丙酮、甲醇和一氧化碳等,这些气体都可以在空间站上的活性炭过滤器的帮助下移除。因此,宇航员所用的呼吸系统,实际上应该叫空气循环与过滤系统,而不止是制备氧气。

正是在这些空气系统的帮助下,宇航员们才能在太空中安然过年,顺利完成任务。让我们期待他们的凯旋归来吧!

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