А на Марсе сейчас ужин... Но макароны не дают



Вы уже тоже слышали, что скоро люди перекочуют на Марс и добра наживать себе будут еще и там? Весьма любопытно было бы узреть будущее этой идеи, но, подозреваю, что на моем веку этому не свершиться. Не потому, что я не верю в великие человеческие умы. Просто еще очень, очень много неизвестных в этой задаче. Вот, например, простой вопрос: что готовить сегодня на ужин? Были бы мы на Марсе сегодня, меня бы еще волновало и КАК готовить этот самый ужин?
Что же предполагают специалисты по поводу питания будущих людей-марсиан? Какими продуктами? Каким образом? Разобраться в этом аспекте нам поможет Мишель Перчонок — продовольственный ученый по профессии и нынешний президент в Институте пищевых технологий. Ранее она много лет проработала в Космическом центре в Хьюстоне в качестве диспетчера системы питания Shuttle, занимаясь программой питания астронавтов, живущих и работающих на околоземной орбите.
Задача состоит не только в том, чтобы создать меню для космонавтов. Необходимо решать множество разных вопросов, что порой может быть довольно проблематично, когда решения конфликтуют друг с другом.
Первая серьезная проблема с питанием в космосе связана с доставкой. Человеческая пища не должна плавать в невесомости в холодном вакууме за пределами нашей атмосферы.
«В НАСА есть такие нюансы, которые вы не встретите нигде больше», — рассказывает Перчонок. «Один из них — масса и объем». Каждый кубический дюйм внутри космического корабля нуждается в нагревании и сжатии, и для этого требуется огромное количество энергии.
Поскольку это внутреннее пространство невероятно ценно, критически важно, чтоб пища космонавта занимала как можно меньше места. Использовать половину космического корабля как гигантскую кладовую, заполнив его продуктами, было бы вопиюще нерационально. Все должно быть компактно и плотно упаковано.
Еще одна сложность –это сроки годности. Мы до сих пор не имеем возможности выращивать или готовить пищу в космосе, поэтому пакеты с питанием отправляются с Земли. Стоимость ракет, которые несут эти запасы, а также их запуска, очень велика , поэтому новые пакеты продуктов можно отправлять только один раз в определенный промежуток времени, и они должны оставаться годными к употреблению в течение как минимум нескольких месяцев.

Разработка космических продуктов — это, по сути, многодисциплинарная задача, включающая биохимию пищевых соединений, химию и материаловедение упаковки и хранения, а также физику того, как трансформируется и изменяется космическая среда.

Тот факт, что путешествие на Марс займет 6 месяцев, усложняет и без того непростой процесс доставки и хранения продуктов в космосе.

Во-первых, как готовить в космосе? Путешественникам придется готовить еду в условиях невесомости с ограниченным набором кухонного инвентаря. Кроме того, будут диетические ограничения.
Опять же сроки. «Срок годности продукта — это в действительности сочетание окружающей среды, в которой он хранится, упаковки, ингредиентов и способов их обработки», — говорит Перчонок.
Далее возникает проблема охлаждения. Можно было бы подумать, что вакуум пространства или минусовая температура на Марсе, естественно, охладят пищу, но такие низкие температуры бесповоротно искажают структуру клеток еды и самой упаковки.
Все это создает то, что Перчонок называет «матрицей» проблемы. Изобрести новый тип крахмала, который бы сохранял продукты в условиях низких температур, возможно, но это сильно ограничит меню. Искусственное охлаждение внутри космического аппарата могло бы иметь место, но требуемая изоляция и энергия были бы непрактичными.
«В упаковках с едой происходят химические процессы, и с течением времени пища теряет свои питательные свойства и качество. Необходимо, чтобы эти пункты не пропадали до самого конца».
Однако в конце концов мы организуем сельское хозяйство на Марсе. Первые несколько полетов, вероятно, будут полагаться исключительно на упакованные продукты, похожие на те, что астронавты уже употребляют на Международной космической станции, но имеющие более длительные сроки хранения.
Но «по мере развития уровня миссий, я думаю, мы увидим больше прогресса в выращивании растений», — рассуждает Перчонок. Большей целью будет использование сельского хозяйства для создания устойчивой продовольственной системы, которая позволит будущим марсианским колонистам выращивать все необходимое на самой Красной планете.
Так что же мы будем выращивать на Марсе? Пшеница и соя, вероятно, все еще будут отсутствовать в меню некоторое время, так как эти продукты занимают довольно много времени для их переработки. Но любителям хлеба переживать не стоит: НАСА уже проверяет, насколько жизнеспособны определенные формы зерновых, такие как карликовая пшеница, в космосе, что может привести к тому, что в конечном итоге такие растения будут выращиваться в крупных сельскохозяйственных угодьях на Марсе.
Фрукты и овощи в основном готовы к употреблению, когда они вырастают до определенного размера и созревают. Перчонок считает, что свежие фрукты и овощи будут выращиваться на Марсе новыми колонистами вскоре после их приземления. Для выращивания всех видов различных растений можно использовать один тип сельскохозяйственной среды обитания с внесенными по необходимости изменениями температуры и влажности.
Ученые уже экспериментируют с выращиванием овощей, такими как салат, в космосе в условиях невесомости, с удивительным успехом. Будущие эксперименты будут направлены на проверку жизнеспособности выращивания и сбора томатов на космической станции. Фильм «Марсианин» 2015 г. популяризировал идею выращивания картофеля на красной планете, и, хотя мы еще не дошли до этого, некоторые ученые из Перу доказали, что картофель может расти в условиях Марса. Это обнадеживает.
Появление новых технологий также дает возможность выращивания культивируемого мяса на красной планете, насладиться стейком, произведенным в лаборатории.
Мы могли бы также разработать жизнеспособные системы аквакультуры для выращивания рыбы на Марсе. Работа над этим только начинается и чревата трудностями: на МКС уже функционирует специализированный резервуар для рыбы (любезно предоставленный Японским космическим агентством), чтобы изучать как косяк рисовых рыбок будет существовать в космических условиях, но микрогравитация, похоже, не подходит для их рыбных тел. Но если эти недочеты будут отработаны, и мы сможем создать нужную среду обитания, которую будет легко поддерживать, то рыба, подобная тилапии, может стать лучшим кандидатом для разведения на Марсе, благодаря ее высокой питательной ценности и содержанию белка. Фактически, рыба может быть отличным решением для предотвращения потери космонавтами костной массы в условиях низкой гравитации.
Снабжение продуктами – лишь одна сторона медали. Но приготовление пищи – вот действительно большая сложность. Одна из причин, по которой сублимированные обеды так хорошо прижились у космонавтов, — это то, что они требуют совсем небольшого приготовления: разогревание и, возможно, немного острого соуса для предотвращения притупления вкусовых рецепторов в космосе.
На Марсе, однако, люди захотят готовить вкусные блюда для себя, своих коллег и семей.
«Даже чтоб сварить макароны необходима какая-то плитка», — говорит Перчонок. «Ежедневно мы используем кастрюли и сковородки, ложки и прочие столовые приборы». Также будет большая проблема ресурсов — если вы испортите блюдо, возможно, будет недостаточно воды или тепла, чтобы приготовить новое.
Никто не знает, как это все будет происходить на Марсе, где гравитация на треть больше, чем на Земле. Как кипит вода на Марсе? Будет ли она расплескиваться или будет оставаться достаточно заземленной, чтобы смягчить макароны? Сохранят ли макароны свою структуру во время варки? Сохранится ли нужная консистенция любимого соуса? Будут ли какие-либо масла или специи, которые мы используем, смешиваются достаточно хорошо? Может ли микрогравитация затруднить перекладывание продуктов из одной емкости в другую? Ответы на эти вопросы будут исследоваться уже самостоятельным научным процессом.
«Мы просто не знаем, как сильно изменится марсианская гравитация», — говорит Перчонок. «Довольно захватывающе рассуждать на подобные темы, но, чтобы действительно узнать правду, понадобится еще огромное множество исследований и экспериментов».

Так что, господа, разбираем чемоданы: мы никуда не летим. Там пока не накрывают.


Comments 0