Астронавтите планират да тестват фурна, предназначена да работи в микрогравитация - и да повиши морала

мирише

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.sciachingamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Регистрация "data-newsletterpromo_art button-link = "https://www.sciachingamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Космическата храна е изминала дълъг път от праховете, пюретата и лиофилизирани кубчета, които ранните астронавти трябва да издържат. Новите технологии разширяват границите на приготвянето на храна в микрогравитацията. Но дали астронавтите някога ще могат просто да готвят домашни ястия, както го правим на Земята? Може би един ден, но засега може да се наложи да започнат с десерт: тази есен Международната космическа станция (МКС) ще изпробва първата „истинска“ космическа фурна - като изпече бисквитки.

Астронавтите разчитат на хранене за емоционално, както и физическо здраве. Имайки това предвид, космическата храна е внимателно подбрана, приготвена, съдържаща се, дозирана, дехидратирана, рехидратирана, нагрявана и охлаждана с постоянно развиваща се технология. Екстракционна система изтегля влагата от въздуха в кабината и я рециклира в питейна вода, „фурната“ с принудителна конвекция (която не се нагрява достатъчно, за да готви ястия от нулата) загрява готовите храни, а персонализираната еспресо машина разпределя кофеина.

Но за мисии до Луната или Марс, технологията за готвене в космоса все още трябва да преодолее някои сериозни препятствия. Храната ще бъде обект на по-строги изисквания за тегло, обем и издръжливост, въпреки че се предполага, че ще поддържа морала на екипажа за по-дълги участъци. Когато учените изследваха потенциалните психологически ефекти от дългосрочните мисии и пътуванията в дълбок космос, те откриха, че нещата биха били по-поносими, ако астронавтите имат достъп до голямо разнообразие от храни, които миришат и вкусват малко повече като дома. Самият акт на готвене също помага, според бившия астронавт на НАСА Майк Масимино, който казва, че е партньор в предприятието за печене на бисквитки. Когато астронавтите се обучавали в експедиции за оцеляване на земята, той казва, че приготвянето на ястия „добавя усещане за нормалност към това, което правите, като сте далеч от дома. И мисля, че това до известна степен липсва в космоса. "

Тази камера, която в крайна сметка ще задържа тестото за бисквитки, е частта от пещта на устройството. Той се побира в по-голям контейнер с размер на шкафчето, който получава захранване от МКС. Кредит: NanoRacks

Една инициатива, която има за цел да се справи с това, е космическа фурна, специално проектирана от компания, наречена Zero G Kitchen, с помощта на NanoRacks, фирма, която поддържа експерименти и проектира продукти за използване в космоса. В момента NanoRacks и NASA затварят дата за пускане на космическата фурна към МКС - заедно с доставката на хотелската верига DoubleTree от фирменото тесто за шоколадови бисквити на Hilton - с мисията за товар на НАСА NG-12 тази есен. Но астронавтите все пак ще трябва да проявят малко търпение: след изпичането на първата си партида те ще трябва да изпратят резултатите вкъщи за тестване на безопасността, вместо да ги изядат.

Ако успее, това ще бъде първата фурна, която действително пече храна в космоса. „Вярвам, че ако учените успеят да направят това, това ще промени играта както за науката, така и за астронавтите“, казва Maeena Naman Shafiee, изследовател, който изучава хранителни технологии.

Деликатната и извънземна среда, участваща в космическите пътувания, създава редица предизвикателства, когато става въпрос за печене. Във вътрешността на пещта на Земята въздухът се загрява и се издига, след това се охлажда и пада, което го кара да циркулира непрекъснато. Това разпределя топлината равномерно, което е необходимо за приготвяне на парче храна. Но в микрогравитацията на МКС въздухът няма да „плува“ към върха на фурната. За да преодолее този проблем, космическата фурна има тава, която задържа храни на място, а нагревателните елементи, разположени около вътрешността й, разпределят топлината равномерно. Когато NanoRacks извърши термично моделиране на функцията на фурната в микрогравитация, резултатите предполагат, че топлината ще се концентрира в центъра на цилиндричната, изолирана камера за готвене.

Въздушният поток не е единственото предизвикателство. Огънят представлява огромен риск, а НАСА и нейните партньори изискват задълбочени тестове, за да избегнат излагането на екипажите в опасност. Така разработчиците дадоха на фурната си специално проектирани вентилационни и изолационни компоненти, което й позволи да премине първоначален преглед на безопасността на НАСА. „Всички топлинни елементи са добре изолирани и отоплението е добре контролирано, казва Ян Фихтенбаум, съ-създател на фурната и съосновател и съ-готвач в Zero G Kitchen. „Самите астронавти също ще използват тежка„ ръкавица на фурна “, когато вадят пробата от храната.“

И ако космическите пекари планират да направят нещо от нулата, микрогравитацията представлява още едно препятствие. Пресните съставки, за разлика от предварително приготвеното замразено тесто, ще се носят и ще бъде почти невъзможно да се работи с тях, казва Вики Клоерис, която наскоро се оттегли от позицията си на управител на Международната космическа станция за хранителна система в космическия център Джонсън на НАСА. „Не можете да измерите брашното, сложете го в купа - нищо от това няма да се случи при микрогравитация“, казва тя. „Така че наистина единственото приложение, което виждам за фурна в орбита, е ако започвате с нещо като замразен предмет.“ Както посочва Клоерис, охлаждането е ограничено на борда на МКС.

Екипът на NanoRacks показва космическата фурна в лабораторията си в Уебстър, Тексас. Кредит: NanoRacks

Засега обаче предварително приготвеното тесто за бисквитки дава на астронавтите добър начин да експериментират. И резултатите могат да бъдат изненадващи: Според Мери Мърфи, старши мениджър на вътрешния полезен товар в NanoRacks, екипът на фурната не е сигурен каква форма биха могли да приемат бисквитките, тъй като нещата се движат и текат толкова различно в микрогравитацията. „Една от теориите, които имаме, може би ще излезе сферична“, казва Мърфи. Тук на Земята, обяснява тя, тестото за бисквитки се вдига нагоре, докато се пече - но в микрогравитацията може да издуе във всички посоки наведнъж.

Без значение каква форма приема, привлекателността на бисквитката е повече от външния му вид. Той също така осигурява мощно, сензорно напомняне за дома. „Ще мирише ли МКС на прясно изпечени бисквитки? Не знаем. Но това е усещане, което всички познаваме и обичаме и това е нещо, което ще накара някого да се почувства като у дома си “, казва Аби Дикес, мениджър по маркетинг и комуникации в NanoRacks.

И все пак, колкото и вълнуваща да е тази перспектива, други устройства за космически храни предизвикаха обществен интерес, но не успяха да подкрепят екипажите на астронавтите в дългосрочен план. Например космическата еспресо машина е срещнала множество технически проблеми. И преди няколко години НАСА направи заглавия, като финансира триизмерен принтер за приготвяне на пица. Тази инициатива процъфтява в космическия стартиращ BeeHex, който успешно изгради принтера. Финансирането обаче беше прекъснато и устройството никога не напускаше Земята. В момента триизмерният принтер за пица се разработва за използване в увеселителни паркове.

Каквото и да се случи с този последен експеримент, космическата фурна вероятно ще помогне да вдъхнови по-модерни машини за готвене за микрогравитация. „Смятаме, че в крайна сметка фурната трябва да бъде направена по-практична - повече мощност, по-голямо пространство, по-голямо разнообразие от тави за храна и режими на готвене - за да може да се използва за повече от експерименти“, казва Фихтенбаум. "Но не се съмняваме, че това ще се случи в крайна сметка."