ロケットエンジンの現状は、火星への道のりが長くなることを示しています。 エンジンをオンにせずに弾道軌道に沿って飛行するには約2年かかりますが、低推力の電動スラスタでは飛行時間を大幅に短縮することはできません。 このような条件下では、ケータリングは重要な問題のリストに載っています。 食べ物は、残念ながら火星に分散しなければならない重量があり、乗組員は廃棄またはリサイクルする必要がある廃棄物を生成します。一般に、この問題は多くのさまざまな工学的課題を生み出します。 それらについてお話します。
宇宙食の歴史
現在ISSで使用されている食物は、通常の地球とは少し異なります。 缶詰、 フリーズドライ製品、貨物船で新鮮な果物を運んでください。 品質が保証されており、缶詰食品の有効期限が切れていない場合は別です。 そのような食べ物は確かに美味しくて栄養価が高く、多様で、珍味がほとんどなく、心理学の観点からも受け入れられています。 しかし、長時間のフライトでの最大重量と体積の節約という点ではあまり効果的ではありません。 しかし、最初に、彼女の物語、彼女が受けた変化、そして彼女がどのようになったかを見てみましょう。
最初の実験
海洋の両側の宇宙食の開発者が考慮に入れた主な要因は、無重力でした。 食品は、短絡を引き起こさないように、崩れたり、こぼれたり、崩れたりしてはなりません。 したがって、ソビエト連邦とアメリカでの決定は同じでした-砕かれていないパン（アメリカではまだパン粉に対する特別な混合物で覆われていました）、小さな断片のプラスチックとチューブのマッシュで包装されました：
ソリューションはまあまあであることが判明しました。 まず、無重力に会った後、彼女はそれほど怖くないことが判明しました。 どうやら、食品開発者は表面張力を忘れていたようです。 なぜなら、水が数千の水滴に砕けてショートサーキットが配置されないことを保証するのは彼らであるからです。しかし、すでにコントロールできるボールでかなり文化的にぶら下がるでしょう。 ご飯でも無重力で食べることができます。スプーンでさえも、地球とほぼ同じように、ソースで接着すれば食べることができます。 第二に、この食品の栄養価は不十分でした。 カロリー計算にもかかわらず、宇宙飛行士は空腹を訴えました。 第三に、食べ物は特においしくありませんでした。 米国のサンドイッチキューブの脂肪質の殻は味を損ない、マッシュポテトは「通常の」食品の食感を欠き、ソースに似ていました。 そのような食物での最長飛行は2週間であり（ジェミニ7）、宇宙飛行士からの一定の意志力が必要でした。
昇華と繁殖
昇華技術は宇宙に非常に役立ちました。 物理学では、昇華は物質の固体から気体状態への移行です。 食品を凍結して真空チャンバーに入れると、水氷が蒸発し、液相がバイパスされます。 製品は形状、匂い、色、栄養素を保持します。 このようにして乾燥させた食品は、プラスチックに入れ、温水または冷水で空間に希釈し、良好な栄養を得ることができます。
ソ連では、通常の缶詰食品が昇華製品に追加されました
このタイプの配給はアメリカのアポロとソビエト連邦で飛んだ。
豊富な軌道ステーション
軌道ステーションにはさらにスペースがあり、自分の食べ物のトレイでテーブルに掛けることができました。 食事はほとんど変わりませんでした。 Skylab駅のメニューにテーブルワインを追加したいのでなければ、大衆の怒りのために、これらの計画はキャンセルされました。
シャトルとISS
現代の食べ物は同じ原則に基づいています。 配給は、凍結乾燥食品、普通の缶詰（アメリカ人のバッグに、銀行に）、パン（アメリカでは砕けない平らなケーキ、私たちの場合はポーションパン）、クッキーやお菓子、プラスチックのドライドリンクやティーバッグから集められます。
袋入り缶詰
昇華した製品
ソース、クッキー、チョコレート
パッケージドリンク
ロシアの配給箱。 それは、バッグや国の料理ではなく、銀行の缶詰食品とは異なります-おそらく飲み物にはお茶が多く含まれています。
結果
もちろん、すべての種類の製品がISSにあるわけではなく、宇宙飛行士はdump子やフライドポテトを見逃すこともありますが、一般的に、食べ物は地球とそれほど違いはありません。 しかし、これには代償が伴います-食品の重量は非常に大きく、パッケージングも重量の一部になります。 2013年には、HTV、ATV、ドラゴン、シグナスの各1つずつ、4つの進捗がISSに送られました。 つまり 約4 * 2500 + 6000 + 5500 + 3300 + 2000 = 26800 kgの貨物が軌道に運ばれました。 もちろん、これらのすべてが食物ではありませんが、約15トンの食物と水がISSに運ばれました。 2年間火星に飛ぶと、質量は約30トンになります。 率直に言って、数字は不快です。 この負担を軽減する方法はありますか？ 世界中の科学者はこれについて多くのことを考えました。
代替食
最初の人間の宇宙飛行の前でさえ、さまざまな人々と組織が宇宙飛行で栄養プログラムを開発しました。 そのようなプログラムの多くは作成されました：液体食（ミルクセーキ、エグノグダイエット）、栄養価の高いスティック、キューブ、ボールですが、それらはすべて、テストでうまく現れなかったという事実によって区別されました。 これらの実験に参加した人々が宇宙飛行士よりもはるかに大きな英雄を示したとは言えません。宇宙飛行が続くよりも長くこれらの実験的な食事を食べなければならなかったからです。
食いしん坊のファンタジーは、ますますエキゾチックなアイデアを引き出しました-肉、食用の紙、衣服、宇宙船の部品の供給源としてのネズミ農場が、実験の段階に達しませんでした。
閉ループ
船で閉ループの生命維持システムを使用するという考えは、際立っています。 植物/藻類は二酸化炭素と乗組員の廃棄物を消費しますが、酸素を放出して食物を生産します。 理論的には、これが最も収益性の高いオプションです。 しかし、もちろん、実際の実装の試みにはさまざまな問題が発生しています。
クロレラが失敗した
科学者と空想科学小説の著者は、単細胞藻類クロレラを閉ループ生命維持システムの王位に置いた。 確かに、水たまりや溝のある藻類に気取らない生活を送ると、酸素と増殖が生じ、水、光、二酸化炭素、および一部のミネラルのみが必要になります。 クロレラは、タンパク質が45％、脂肪が20％、炭水化物が20％であるため、理論的には小麦よりも栄養価が高いです。 しかし、これらのすべての夢は、クロレラが人間に吸収されないという事実によって打ち負かされました-密な細胞壁は、人間の酵素による切断のためにアクセスできません。 原則として、現代の技術はこの問題を解決するために少なくとも3つの方法を提供できます：技術的な方法（熱処理、微粉砕など）を使用して細胞壁を分割する、生物学的方法（壁を破壊する酵素を摂取して食品に加える）または切断可能な壁でGMO-クロレラを引き出します。 残念ながら、現時点では、栄養補助食品（2013年夏に編集されたWikipediaの記事 ）または家畜飼育用添加物として販売している商業会社のみがクロレラの顕著な仕事を行っていますが、これは宇宙飛行を提供するという観点からはかなり残念です。
道徳的な問題
Cosmonautics Newsフォーラムで、私はかつてMCCの従業員のそのような投稿を読みました（私は思い出します）：「大変な仕事の日-閉じた生活支援サイクルのファンが駆け寄って来ました。 残念ながら、リサイクルされた尿を飲む必要があるため、心理的に拒絶され、心理的に困難な長距離飛行を複雑にします。 空気やその他の凝縮液で吐き出された水から水を再生するシステムは通常認識されているため、SRV-K（凝縮水回収システム）は最初のサリュート軌道ステーションで機能し、現在ISSに設置されています。 しかし、SRV-U（尿水回収システム）はミールステーションにのみあり、ISSでは、尿からのリサイクル水が電気分解に送られ、呼吸のために酸素がそこから取得されます。
成功した実験
同時に、ソビエト連邦では、クローズドシステムであるBIOS-2およびBIOS-3で非常に成功した実験がありました。 BIOS-3は1972年に作業を開始し、今日運用されています（このサイトには2012年のレポートがあり、Webでの閉鎖についてのニュースはありません）。 当初、プロジェクトには4つの加圧コンパートメント（植物の成長用に2つのフィトトロン、藻類用の1つの耕運機-大気再生および生活用コンパートメント）があり、総容積は315 m ^ 3でした。 フィトトロン（小麦、大豆、レタス、チュファ、ニンジン、大根、ビート、ジャガイモ、キュウリ、スイバ、キャベツ、ディル、タマネギ）で特別に選択された植物の大規模なセットが栽培され、最大6か月持続する「自律飛行」の実験が行われました。 結果は印象的です-空気と水のほぼ100％の閉サイクル、食物の50-80％。 この複合施設は、90年代の再編と悪夢を乗り越え、公式ウェブサイトの情報によると、近代化され、国際的なプログラムに参加しています。
複合体の一般的なビュー
フィトトロン
結論
一般的に、長期の遠征に食料を提供するという点では、人類はかなり良い立場にあります。 70-80年代の技術レベルでも、BIOS-3の実験は心強いものであり、遺伝子組み換え技術の普及により、より効率的な宇宙プラントが得られます。 ISSのプラントでの作業も進行中です。
追加資料
非常に興味深い映画「宇宙での生命維持の方法」、物理的および化学的（SRV-K、U）および生物学的（BIOS-3）方法の両方が考慮されます
プログラム「宇宙飛行士」の最近のリリース。 将来的にはこの方向で働きたいと願う若い世代にとって、植物を使って働くことの精神的効果と喜ぶことの前向きな効果に注目する価値があります。
「Space Odyssey、Century XXI」、14分からの食料問題。
国際クローズド生物学システムセンター、BIOS-3 Webサイト
化学再生システム、NIIkhimmash
NASAの食べ物の写真のソースは 、大きいサイズの写真、製品名のバイリンガル署名、および使用手順を確認することです。
ISSのモダンフードの写真をもっと見る
博物館の食べ物の写真については、写真に著作権が示されているブロガーに感謝します。
メアリー・ローチによる「宇宙飛行士の向こう側」という本を読むことをお勧めします。 最後の食べ物については、とても興味があります。
彼らは「宇宙飛行士の料理本」という本もあると言っていますが、私はそれを読んでいません。何も言えません。