航天食品“进化论”

2021年11月24 日,王亚平在天和核心舱吃苹果前“耍杂技”
文/《环球》杂志记者 彭茜
编辑/乐艳娜
中国空间站里弥漫着烤鸡翅的香味。经过28分钟的高温烤制,一道色香味俱全的奥尔良风味烤鸡翅新鲜出炉,紧接着是滋滋冒油的烤牛排。
近日,中国空间站正式启用热风烘烤机,航天员们第一次在“太空家园”吃上了烤鸡翅、烤牛排。
中国航天员在空间站的“吃播”引发中外网友热议:“这是一场距地球400多公里的烧烤盛宴!”“能够在天上吃到烤牛排真是很难得啊”……甚至还有网友期待“太空厨房”尽快安排上火锅。
“太空厨房”里的新烧烤
这是中国空间站“太空厨房”首次实现“烧烤自由”,标志着航天员食品实现了在轨烹饪烘焙。
太空版“烤箱”,显然比地面烤箱技术含量更高。中国航天员科研训练中心刘伟波介绍,“太空烧烤”首先要克服温控技术、残渣收集、高温催化、多层过滤等技术难关,从而实现在轨烘烤时的无油烟处理,以满足空间站的油烟排放标准。其次,对净化装置和整机也都要进行严格测试,使之满足空间站准入条件,保证可连续可靠运行500次。
北京星际开发科技有限公司董事长付仕明接受《环球》杂志记者专访时说,从技术层面看,该烤箱解决了三大国际航天难题:微重力环境下的均匀加热、密闭空间的油烟污染控制,以及能源与重量的平衡。
“这一突破标志着中国航天从‘生存保障’向‘生活品质’的跨越式升级。太空版烤箱不仅是烹饪工具的革新,更是航天技术从‘工程导向’向‘以人为本’转型的里程碑。”付仕明说,允许航天员参与烹饪过程,也是个性化体验的升级,通过亲手制作食物,还可缓解因长期太空驻留导致的心理压力。
据中国航天员科研训练中心介绍,在神舟二十一号任务中,食品种类已扩展至190余种(如麻婆豆腐、红烧肉等),飞行食谱周期延长至10天,可实现对新鲜蔬菜、坚果、蛋糕、肉类等食材的在轨烹饪和烘焙加工。
如今,中国航天食品不仅菜单愈加丰富,还通过节日特色食谱让航天员在太空中也能感受“家的味道”,甚至开发出了太空月饼和中医食疗配方。此外,“太空菜园”建设也取得新突破。从神舟十六号任务开始,中国航天员科研训练中心通过开展在轨植物基质培养研究与验证,实现10批次包括生菜、樱桃番茄、红薯等7种植物的培养,能为航天员提供4.5公斤新鲜果蔬,其中生菜和樱桃番茄实现了“从种子到种子”的全周期培养。
付仕明认为,中国航天食品的独特优势在于它实现了文化深度与技术创新的结合,不仅提供麻婆豆腐、宫保鸡丁等传统菜肴,还开发出太空烧烤、中医食疗等特色品类,将饮食文化转化为航天软实力。此外,中国太空食品已实现全链条自主可控,从食材研发(如航天育种中草药)、设备制造(如热风烘烤机)到闭环生态(太空菜园)均实现国产化,避免了国际空间站多国协作的改造困境。
“未来,随着‘太空菜园’和闭环生态系统的进一步完善,中国有望在太空饮食领域建立新的国际标准,为人类探索宇宙提供更具温度的解决方案。”他说。
从“吃饱”到“吃好”
在各国航天科技发展史上,航天食品的进化体现了对先进技术和人文关怀的双重侧重,是科学与烟火气的结合。微重力、密闭空间、长期存储……太空极端环境对航天食品的形态、种类、营养配比等都有严格要求。
与普通食品相比,受太空环境限制,航天食品需遵循一些特定原则。第一,安全无菌:原料需经严格灭菌处理,杜绝微生物污染,避免引发疾病;第二,形态适配:无碎屑,在微重力环境下不易飘散,多为膏状、糊状或压缩块状,防止颗粒飘浮损坏设备或被吸入呼吸道;第三,营养均衡:需根据航天员在轨消耗(如肌肉流失、骨密度下降、辐射防护)定制营养配比,比如强化钙、维生素D、抗氧化剂等,同时热量精准,控制盐分、水分;第四,存储稳定:可长期常温存储不变质,且无需复杂加工,适配太空有限的储物和加热条件。
航天食品的演进经历了从“吃饱”到“吃好”的演变。20世纪60、70年代,航天食品以铝管封装的糊状食品为主。首个进入太空的苏联宇航员加加林是第一个在太空吃航天食品的人。当时的食物还是典型的“牙膏餐”——肉泥、浓缩罗宋汤、奶油巧克力酱等食物被封装于铝管,吃的时候像挤牙膏一般挤进嘴里。那时的航天食品仅为饱腹和营养,味道与口感是次要考虑。
到了80年代,航天食品的制备和存储实现了新突破。付仕明介绍,这一时期,冷冻干燥技术的应用使食物体积减小90%,复水后接近新鲜状态,从而大幅扩展了航天食品的种类,比如美国复水菘菜牛肉汤,但需热水冲泡,且风味损失明显。紧随其后,软罐头金属膜和活性抑菌包装技术的出现,解决了长期储存和微生物污染问题,俄罗斯的红烩猪排和中国的香辣羊肉等热食丰富了宇航员们的菜单。
进入21世纪后,太空食品技术突飞猛进。冷链与加热系统双双升级,各国“太空厨房”也向现烤现制与闭环生态转型。2019年,一款特制烤炉被送往国际空间站,它使用特殊的加热元件和温度控制系统,可在微重力环境下安全烹饪食物。经过多次调控试验,航天员终于花130分钟成功烤熟5块饼干。
2021年,随天舟二号货运飞船进入中国空间站的中国航天微波炉,实现7分钟加热3人份主食,天舟七号则利用±0.5℃精准冷链技术使鲜苹果保鲜期达90天,维生素保留率超85%,航天员能长期吃上新鲜蔬果。如今,中国空间站热风烘烤机开启“太空鲜食时代”,“太空菜园”实现水稻、甘薯等植物的全周期培养,意味着为未来深空探测奠定自给自足基础。
从“上天”到“入地”
对于漂泊在太空的宇航员来说,太空食品不仅为了饱腹,还是连接天地的心灵纽带。打开包装,熟悉的家乡味道袭来,慰藉着宇航员的思乡之情。
通过不断的技术创新和工艺改良,如今各国航天食品从种类、质地、风味、色泽再到营养都实现了飞跃,充分体现所在国饮食特色,贴合宇航员的家乡味蕾。
美国的航天食品体现了美式快餐的标准化,比如预制的冷冻牛排、三明治和披萨等,涵盖脱水餐、即食食品和冷藏食品,但80%仍依赖预制加工,仅能通过微波炉复热。美国还有成熟的太空食品商业合作模式,美国国家航空航天局(NASA)就与Zero G Kitchen等私营企业合作开发太空食品。
俄罗斯太空食品主要是体现俄式风味的热稳定食品,以软罐头包装的红菜汤、鲟鱼等传统俄式菜肴为主,注重能量密度和耐储存性,种类相对单一。
亚洲国家的饮食多样性则在航天食品中得到充分体现。比如,韩国宇航员的太空食品中包含改良版的泡菜和拌饭;供给国际空间站日本宇航员食用的日本太空食品则极具“日本料理”特色。日本宇宙航空研究开发机构官网图文并茂对其做了展示:裙带菜汤、甜酱汁烤鳗鱼、酱油风味鸡肉拉面等。这些食品多采用适应微重力设计,比如裙带菜汤使用带特殊壶嘴的包装袋封装,防止微重力环境下汤汁飞溅。
随着人类持续推进深空探索,太空食品科技开始向月球、火星等深空任务场景演进。中国“太空厨房”上新的热风烘烤机正是未来月球基地、火星任务的“饮食保障原型机”。中国计划2030年前建成月球科研站基本型,地月物资运输成本极高。因此,月球基地须发展“原位资源利用+在轨加工”能力:利用月球水冰进行蔬菜水培,通过3D打印技术制作餐具,而具备“多功能烹饪模块”的热风烘烤机将成为核心设备。
满足火星探测任务需求的挑战更大:单程6-8个月,往返需2-3年,预包装食品无法满足长期营养需求。我国科学家曾提出“火星饮食生态系统”构想:利用火星大气和水培蔬菜,通过生物反应器生产蛋白质。热风烘烤机的轻量化、低功耗设计,则可直接适用于火星栖息地。
NASA在2021至2024年曾举办总奖金超过百万美元的“深空食品挑战赛”。佛罗里达州“星际实验室”凭借其食品生产系统NuCLEUS(营养闭环生态单元系统)获75万美元大奖,该系统通过自动化运营种植微型蔬菜、普通蔬菜、蘑菇,并饲养用于宇航员饮食的昆虫,还配备了以最少人工干预维持作物生长的灌溉系统。
有意思的是,太空食品科技不仅走向深空,也开始“入地”,贴近日常生活。广泛应用于咖啡、奶粉、速食汤料等领域的冻干技术就源自航天食品科技。此外,借鉴太空苹果保鲜技术,超市中的鲜切果蔬采用活性抑菌包装材料来延长保质期。部分高端家用烤箱还引入航天级油烟过滤系统,通过活性炭和离子技术实现无油烟烹饪。而航天食品的营养素配比(如高蛋白、高钙)更启发了运动补剂和各年龄段人群膳食产品的研发。
“全球航天食品技术的演进历程,揭示了航天科技如何通过‘需求倒逼创新’,最终反哺人类日常生活的深层逻辑。”付仕明说。


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