Как работает космическое питание — и почему паста в тюбике уже не в моде
Нет, космонавты больше не едят борщ из «тюбика». Сегодня на орбите у них полноценное меню с завтраком, обедом, ужином, десертами, свежими овощами и даже икрой. За прошедшие десятилетия космическое питание сильно изменилось: вместо алюминиевых туб появились консервы, сублимированные блюда и вакуумные пакеты, а есть теперь можно обычными ложками, вилками и ножами. Как все начиналось и как эволюционировал рацион космонавтов — разобрался Pro Космос.
Пища в космосе — это не только выживание и калории, но и важнейший психологический фактор: современный рацион на МКС продуман так, чтобы обеспечивать космонавтам комфорт и ощущение нормальной жизни. В условиях многомесячной изоляции привычная вкусная еда становится для экипажа своего рода «якорем нормальности», снижающим стресс и поднимающим моральный дух.
Космическая еда: как все начиналось
В первые годы космической эры питание было строго регламентированным и почти спартанским. Ученые не были уверены, сможет ли человек вообще жевать и глотать в невесомости. Поэтому форма и консистенция пищи были выбраны из соображений практичности, а не вкуса или моды.
Первым космонавтам доставались пюреобразные блюда в алюминиевых тубах и лишь небольшое количество твердых продуктов. Так, Юрий Гагарин во время исторического полета 1961 года успел попробовать две тубы: питательное мясное пюре (смесь говядины и печени) и шоколадный соус на десерт.
В те годы космическая еда фактически представляла собой адаптированный армейский паек, упакованный под новые требования невесомости. Помимо туб с пюреобразной пищей, космонавтам выдавали и плотные продукты, спрессованные в компактную форму – например, хлеб и колбасу в виде небольших кусочков «на один укус», упакованных в герметичные пленки.
Рацион первых космонавтов включал весьма ограниченный набор блюд. На кораблях «Восток» он состоял из нескольких простых позиций:
мясное и овощное пюре (в тюбиках);
хлебные шарики вместо обычного хлеба (чтобы избежать крошек);
витаминизированный мармелад или шоколадные драже;
вода в специальной фляге с мундштуком (чтобы можно было пить по капле в невесомости).
Все продукты были заранее стерилизованы для длительного хранения при комнатной температуре и тщательно упакованы.
Почему выбрали тубы? Это диктовалось суровой необходимостью. Никто не знал, как поведут себя крошки или капли жидкости в кабине. Они могли попасть в глаза, дыхательное горло космонавта, или повредить работу электрического оборудования. Алюминиевые тубы вместимостью ~160 г идеально решали эти проблемы: внутренняя поверхность покрывалась пищевым лаком, чтобы металл не портил вкус и не реагировал с содержимым, пюре выдавливалось прямо в рот – никакой посуды или плавающих фрагментов пищи. Вакуумная упаковка для твердых кусочков тоже помогала избежать крошек.
Разработчики рациона рассчитывали суточную калорийность ~2500–2700 ккал, а каждое новое блюдо сначала тестировалось на животных (собаках), затем на людях, в том числе при полетах на самолетах по «параболе невесомости». Первые космические обеды были, по сути, экспериментом наравне с другими тестами полета.
Как выглядит еда на МКС сегодня
Спустя 60 лет после Гагарина космическая кухня эволюционировала до уровня почти домашней. Космонавты на Международной космической станции теперь питаются разнообразно и вкусно – конечно, с некоторыми оговорками. Почти все продукты перед отправкой на орбиту проходят обработку: их либо термически стерилизуют (как консервы), либо сублимируют (лиофилизируют), а затем упаковывают в лёгкие герметичные пакеты или контейнеры. Такой подход позволяет значительно снизить вес провизии (ведь из пищи удалена вода) и продлить срок хранения без холодильника.
При этом по возможности сохраняются вкусовые качества – современные технологии сушки позволяют удержать до 95% питательных веществ и вкуса продукта.
Иногда космическое питание готовится специально под запросы и традиции разных стран. Например, в 2019 году для первого космонавта ОАЭ Хаззаа Аль Мансури российская «Лаборатория космического питания» разработала и поставила на МКС гостевой набор блюд ближневосточной кухни. А европейские астронавты нередко берут с собой несколько порций национальных угощений: так, французский шеф-повар Анн-Софи Пик (обладательница десяти звезд Мишлен) специально создала для миссии ESA изысканные блюда – например, биск из лобстера и луковый суп – чтобы порадовать соотечественников на орбите. Правда, порции «высокой кухни» доставляются в ограниченном количестве и используются скорее как праздничное разнообразие. Основу же ежедневного меню составляет продуманное сочетание блюд для поддержания здоровья и настроения экипажа.
Что сегодня едят на орбите? Рацион на МКС включает более 250–300 наименований продуктов и блюд. В меню космонавтов можно встретить самые разные кушанья: от традиционного борща и солянки до омлета, тушеного мяса, творога с фруктами и разнообразных десертов. Многое из этого – привычные земные блюда, которые прошли специальную обработку. Супы, каши, рагу, мясные и овощные блюда сначала готовят обычным способом, затем обезвоживают методом сублимации. На станции достаточно добавить в пакет тёплую воду – и спустя несколько минут можно есть практически «как дома». Упаковки для таких обезвоженных продуктов сделаны многослойными: они выдерживают заливку горячей воды и позволяют разогревать пищу прямо внутри пакета.
Другой формат – традиционные консервы: часть рациона по-прежнему доставляется в металлических банках (например, мясные и рыбные блюда, паштеты, некоторые фрукты). Баночки, если надо, можно разогреть в специальной «духовке». Зато легендарные тубы почти исчезли – в них сейчас фасуют только жидкие приправы (мёд, соусы, горчица).
Основной рацион МКС рассчитан на 16-дневный цикл, после чего меню повторяется. Космонавты ещё на Земле участвуют в составлении своего индивидуального питания, выбирая любимые блюда, которые войдут в этот цикл. Энергетически суточный набор продуктов обеспечивает около 3000 ккал, причем ~2000 ккал даёт базовое меню, одинаковое для каждого, а ещё ~1000 ккал — дополнительные продукты по личному выбору космонавта.
Международный характер станции создает уникальные условия: члены экипажа из разных стран иногда обмениваются национальными лакомствами, чтобы разнообразить стол. Нередко можно услышать шуточные переговоры: «Мы вам наш ореховый творог, а вы нам – свой стейк. По рукам?»
В целом российская и зарубежная системы питания на МКС устроены по-разному (исторически в России упор на консервированные и сублимированные блюда, в США — на свежие и полуфабрикаты). Тем не менее астронавты NASA высоко ценят вкус многих российских продуктов (например, творога с орехами и первых блюд), а наши космонавты, в свою очередь, хвалят американские фруктовые и овощные консервы. Такое «гастрономическое взаимопонимание» только помогает поддерживать дружескую атмосферу в экспедиции.
Прием пищи в космосе сам по себе представляет интересное зрелище и требует определенных приспособлений. На МКС есть небольшой откидной стол, к которому можно прикрепить поднос. Посуда как таковая не используется (блюда либо съедаются прямо из пакетов, либо выкладываются в пластиковые контейнеры), но столовые приборы присутствуют – ложки, вилки и ножи, очень похожие на земные. Чтобы прибор не улетел, на рукоятке закреплена полоска липучки, которой его можно приклеить к столу или к специальному коврику. Пакеты с едой тоже снабжены липкими полосками или фиксаторами на липучках. В результате космонавт может спокойно разогреть пакет в небольшом бортовом электроподогревателе, закрепить его на столе и есть ложкой, не опасаясь, что пища разлетится.
Кстати, оказывается, что при определенном навыке даже в условиях микрогравитации супы и каши не «плывут» вокруг, а послушно держатся на ложке. На Земле этого не ожидали, но практика показала, что есть из тарелки в космосе тоже реально.
Для питья применяются только герметичные пакеты «на один стакан» и фляжки с трубочками – налить чай в открытую кружку не получится, капли сразу улетят, да и глотать из кружки, когда жидкость не стекает вниз, невозможно. Поэтому чай, кофе, соки и другие сублимированные напитки хранят в пакетах, а при использовании через специальный клапан вставляется трубка, через которую астронавт заливает воду (горючую или холодную) и пьет, как через соломинку.
Зачем космонавтам разнообразное меню
Почему с развитием космонавтики уделяют столько внимания еде? Дело в том, что пища в длительном полете выполняет не только утилитарную функцию насытить организм, но и психологическую. В невесомости человек сталкивается с массой физиологических и эмоциональных трудностей, и вкусная еда помогает их преодолеть.
Еда на орбите — это кусочек нормальной жизни. Она напоминает космонавтам о доме, поддерживает распорядок дня (завтрак-обед-ужин) и даже сближает экипаж во время совместных трапез. Специалисты отмечают, что при длительной изоляции привычная пища снижает чувство тревожности и поднимает настроение, выступая своего рода терапией против стресса. Недаром в меню МКС стараются включать блюда «как с маминой кухни», а космонавты перед полётом проходят дегустации, чтобы выбрать наиболее любимые позиции.
К тому же отказались от идеи «питательных таблеток» и концентратов. Человек не робот: ему важно получать удовольствие от еды, ощущать вкус, иметь возможность жевать. «Космонавт — такой же человек, который хочет обычную еду. Мы едим не только ради нутриентов, важны вкусовые и другие ощущения», — объясняют специалисты НИИ питания. Простые «калорийные пилюли» не задействовали бы жевательные мышцы и желудок должным образом, что вредно для пищеварения. Таким образом, нормальная текстура и вкус продуктов — тоже часть поддержания здоровья.
Есть и специфический эффект невесомости: уже через несколько дней на орбите у многих притупляются вкус и обоняние. Происходит это из-за перераспределения жидкости в организме: слизистые носа отекают, появляется постоянное ощущение легкой «заложенности», как при насморке. В результате еда кажется более пресной. Космонавты шутят, что на МКС все «как картон на вкус, если не добавить специй».
Диетологи учитывают этот феномен и включают в рацион продукты с более яркими, острыми вкусами и ароматами, чем на Земле. Например, на станции всегда есть набор соусов и приправ: кетчупы, острый чили, васаби, соевый соус, табаско, аджика и т.п. – чтобы каждый мог «подогреть» вкус по своему желанию.
Также в рацион специально закладывают немного больше соли и специй, чем обычно: исследования показали, что в космосе люди тянутся к более соленой и острой пище. Конечно, и тут важно не переборщить, ведь здоровье прежде всего, но в целом космическое меню реально острее земного.
Почему тубы ушли в прошлое
Алюминиевые тубы, ассоциирующиеся у многих с космической едой, сегодня стали анахронизмом.
Почему же от них отказались? Во-первых, тубы не слишком удобны в использовании: выдавливать плотное пюре не так уж приятно, и уж тем более из нее трудно есть что-то твердое. Во-вторых, полностью выдавить продукт не получается, да и металлические тубы сами по себе добавляют вес и мусор: пустая тара занимает место и летит на свалку (ее не используют повторно по санитарным причинам). В-третьих, непрозрачная упаковка не позволяет видеть состояние продукта – а ведь хочется убедиться, что еда не испортилась. Наконец, главное – прогресс сделал тубы лишними. Как только появились сублимированные продукты в пакетах, а также удобные термостойкие реторт-пакеты, отпала необходимость фасовать пищу в металлические тубы. Уже к 1980-м годам советские космонавты практически полностью перешли на новые виды упаковки.
Сегодня «тюбики» в космосе не используются для основных блюд вовсе. Однако несколько туб все же остаются в рационе космонавтов – в них хранят только жидкие приправы. По словам разработчиков, сейчас в составе стандартного набора есть четыре позиции в выдавливаемых упаковках: острый соус «Молдова», яблочно-клюквенная приправа, горчица и мед. Вся основная пища доставляется на МКС либо в консервных банках, либо в специальных пакетах.
Чтобы понять, какой путь проделала космическая упаковка, взглянем на ее эволюцию за последние 60 лет:
Как видно, «тюбики» действительно остались в прошлом: их время ушло вместе с первыми главами космической гонки. На смену пришли более легкие, удобные и функциональные решения – пакеты и контейнеры, которые можно нагреть, наполнить водой, легко утилизировать. Именно такие упаковки правят бал на современной орбите.
Космическая еда будущего
Технологии не стоят на месте, и космическое питание продолжает развиваться. Впереди у человечества — ещё более длительные экспедиции (например, полёты на Луну и Марс), а значит, требования к еде будут расти. Одно из направлений — создание функциональных продуктов, которые не просто насыщают, но и защищают организм в экстремальных условиях. Уже сейчас российские ученые разрабатывают «лунный рацион», где максимально используются продукты с радиопротекторными и антиоксидантными свойствами.
Идея в том, чтобы еда помогала нейтрализовать влияние космической радиации и других вредных факторов. В такой рацион могут входить, например, напитки и пюре из чёрной смородины или облепихи (богатые антиоксидантами), блюда с добавлением куркумы или чеснока (радиопротекторный эффект) и т.д. По сути, пища становится частью медицинской профилактики.
Другой перспективный аспект — выращивание свежих продуктов прямо на космических кораблях и станциях. Пока что экипажи МКС зависят от регулярных поставок фруктов и овощей с Земли, но уже проведены успешные эксперименты по культивированию растений в невесомости. На борту станции научились выращивать кресс-салат и салат-латук, и астронавты с воодушевлением съели первый «космический урожай» собственного производства. Разрабатываются установки гидропоники и аэропоники, которые в будущем позволят получать зелень, овощи и даже ягоды прямо во время экспедиции.
Это не только обеспечит космонавтов свежими витаминами, но и психологически разнообразит рацион (что может быть лучше, чем хрустящий лист салата после месяцев консервов?). Плюс отпадет необходимость в части грузовых поставок с Земли.
Также ученые смотрят в сторону искусственного мяса и белковых продуктов, выращенных в биореакторах. То, что недавно казалось научной фантастикой, уже сделано в реальности. В 2019 году на МКС провели первый успешный эксперимент по 3D-биопечати мяса: с помощью биопринтера из клеток быка вырастили небольшой фрагмент мышечной ткани – фактически кусочек говядины. Полученный образец, конечно, был крошечным и не пошёл в борщ, но сам факт принципиально важен. Значит, в будущем колонисты Марса смогут при необходимости «напечатать» себе мясо и не зависеть от поставок с Земли или масштабного животноводства. А технологии, отработанные для космоса, наверняка найдут применение и на Земле – в крупных городах, где остро стоит вопрос экологии и продовольствия.
Наконец, рассматриваются новые методы обработки и упаковки продуктов, чтобы сделать их ещё удобнее для длительных полётов. Например, НИИ питания разрабатывает упаковки следующего поколения на основе химического машиностроения, которые будут ещё прочнее, легче и позволят дольше сохранять еду в свежем виде. Есть идеи по созданию самонагревающихся контейнеров, использующих тепло химических реакций, чтобы космонавт мог разогреть обед без электроприборов.
Возможно, в кораблях будущего появятся компактные «умные кухни», которые сами дозируют воду для сублиматов и следят за калориями каждого члена экипажа.
Подробнее о том, как изменится рацион космонавтов, которые, возможно, полетят в дальний космос в обозримом будущем, и сможем ли мы когда-нибудь выращивать на Марсе картошку, Pro Космос поговорил с заместителем директора по стратегическим коммуникациям ФИЦ Биотехнологий РАН Алиной Осьмаковой.
Интересные факты о космической еде
Запретные продукты: В космосе категорически нельзя использовать большие куски хлеба и газировку – по крайней мере, в обычном виде. Хлебные крошки – настоящие враги космонавта. В невесомости мельчайшие кусочки хлеба разлетаются и могут попасть в аппаратуру или в дыхательные пути. Поэтому еще в 1960-х было решено отказаться от нарезного хлеба: вместо него космонавты ели спец выпечку в виде компактных кубиков и шариков.
Эта традиция сохранилась и поныне. На МКС придерживаются правила «никаких крошек»: российские специалисты даже пекут для экипажей мини-буханочки хлеба на один укус – так, чтобы откусил и ничего не осыпалось. Американцы предпочитают лепёшки-тортильи из пресного теста, которые не дают крошек вовсе.
Газированные напитки – еще одно табу. В невесомости не происходит разделения жидкости и газа, как на Земле, поэтому при попытке выпить, например, колу произойдет хаос в желудке. На Земле, когда мы пьем содовую, пузырьки поднимаются и легко выходят наружу (через отрыжку). В космосе же газы перемешаны с жидкостью: глоток газировки может привести к тому, что пузырьки так и останутся внутри, или выйдут вместе с жидкостью – что чревато как минимум дискомфортом, а в худшем случае человек вообще захлебнется пенящейся смесью. Так что никакой пепси в космосе, увы, не попьешь.
Черная икра и гурманские блюда: несмотря на все ограничения, космический рацион умеет приятно удивлять. У космонавтов есть так называемый «личный паек» — дополнительный набор продуктов, которые они могут выбрать по своему вкусу. Туда иногда попадают весьма деликатесные вещи. Например, традиционно каждому члену экипажа перед полетом выдают небольшую баночку осетровой икры (пастеризованной паюсной икры, знаменитое «черное золото»). На МКС также доставляют консервированные деликатесы — в разное время это были крабовое мясо, копченый угорь, национальные блюда. В 2020 году японские астронавты угощали коллег рамэном и суши (правда, адаптированными под хранение).
Экспериментальные рецепты: Космонавты – народ творческий и предприимчивый, особенно когда дело касается еды. Бывали случаи, когда на орбите умудрялись приготовить новое блюдо из доступных ингредиентов. Например, в канун Нового 2018 года космонавты Александр Мисуркин и Антон Шкаплеров решили соорудить на МКС салат «Оливье» – тот самый, традиционный, с колбасой и горошком.
Прямо в невесомости они нарезали все компоненты (разумеется, внутри большого пластикового пакета, чтобы кусочки не разлетелись) и заправили майонезом. Получившийся «космический оливье» вышел отличным, о чем они доложили на Землю.
Этот курьезный случай стал частью копилки историй о том, как люди приспосабливают даже праздничные традиции к жизни на орбите.
Ни крошки впустую: Интересно, что в космосе стараются не только бороться с крошками, но и вообще минимизировать отходы. Практически вся упаковка сделана таким образом, чтобы ее было минимум, и она была легкой. Органические отходы (недоеденная пища, если такое случается) запаиваются и складируются до отправки на Землю или сгорания в атмосфере вместе с грузовым кораблем. Вода на МКС – вообще на вес золота: ее не выбрасывают, а многократно перерабатывают. Существует целая система регенерации – она собирает влагу из воздуха, конденсат, и даже перерабатывает мочу в техническую воду, которая после доочистки вновь идёт для питья и приготовления пищи. Таким образом, космическая кухня работает в замкнутом цикле с минимальными потерями.
Заключение
Эволюция космического питания наглядно отражает общий прогресс технологий. Решая задачу накормить человека в невесомости, ученые и инженеры создавали новшества, которые затем нашли применение и на Земле. Сублимированные продукты, теперь прочно вошли в нашу жизнь: их используют в туристических походах, в армейских и аварийных пайках. Гидропонные фермы и идеи по выращиванию растений в замкнутых системах, изначально разрабатывавшиеся для дальних космических миссий, сегодня развиваются в виде городских вертикальных ферм и даже домашних установок.
Концепция искусственного мяса, рожденная из потребностей будущих экспедиций на Марс, постепенно реализуется в лабораториях и обещает революцию в продовольствии для мегаполисов. А такие вещи, как переработка воды и отходов, и вовсе становятся общим приоритетом: и на орбите, и на планете мы стремимся к устойчивым замкнутым системам, где ничего не пропадает зря.
Космос служит идеальной лабораторией экстремального выживания. Все, что помогает человеку питаться там, однажды поможет и всем нам здесь, на Земле – особенно в условиях роста населения, изменения климата и экологических вызовов.
Современное космическое питание — это не просто туба с пюреобразной пищей или эффектный маркетинговый сувенир. За каждой упаковкой стоят годы исследований, труд инженеров, врачей, технологов и психологов. Эта область продолжает развиваться вместе с космонавтикой. И кто знает – возможно, именно на космической кухне сегодня изобретаются решения, которые завтра сделают нашу земную еду вкуснее, полезнее и безопаснее.
Космос диктует строгие условия, но человеческая изобретательность превращает даже приём пищи в увлекательную и прогрессивную часть большой космической Одиссеи. Приятного аппетита, космонавты, и спасибо за идеи!
На обложке — Олег Артемьев и Антон Шкаплеров. Фото Роскосмоса
