Как учените изграждат най-добрата диета за астронавтите?

Храната е ключова за ежедневните ни функции, като подхранва нашата дейност и укрепва телата и умовете ни. Междувременно повечето от нас, които имат достъп до различни източници на храна, не трябва да се притесняват за приготвянето на храна, колкото НАСА. В космоса, където астронавтите се сблъскват с драстични промени в околната среда и физиката, необходимостта от безопасна, хранителна и натоварена с енергия храна е особено важна за цялостното здраве.

„Ние разполагаме с екипажи, които трябва да се представят и да бъдат здрави на тези изключително високи нива за ситуации с изключително висок стрес“, казва Грейс Дъглас, водещ учен в изследователската група за напреднали технологии на НАСА в космическия център Джонсън. „Храната въздейства върху всеки аспект на физиологията и храната може или да ви направи много здрави, или да ви разболее.“ Силната и питателна хранителна система за космически пътувания, казва тя, може да има положителни резултати за работата на космическия екипаж и общото благосъстояние.

Но за тези, които пътуват далеч от хранителните запаси на Земята, е особено предизвикателство да произвеждат, транспортират и приготвят здравословна храна. Освен осигуряването на енергия и храна, космическите ястия трябва да бъдат вкусни и да останат безопасни за консумация в продължение на месеци – или дори години.

Посрещане на хранителни нужди

Преди всичко космическа храна трябва да осигурява достатъчно енергия за захранване на астронавтите на техните изтощителни мисии, според НАСА . Без достатъчен калориен прием (който надвишава земните нужди и варира между около 2700 до 3700 калории дневно) астронавтите рискуват да загубят телесна маса – ключов маркер за храненето. В исторически план астронавтите са консумирали само 60 процента от препоръчаните им калории по време на космически мисии. Данните от по-скорошни мисии обаче показват, че повече космически пътешественици вече се хранят достатъчно и следователно е по-вероятно да повишат нивата си на хранителни вещества.

Подобно на Земята, липсата на някои витамини и хранителни вещества може да навреди на здравето на човека, включително на сърцето, мозъка и имунната му система. В среда с микрогравитация правилното хранене може да се бори с произтичащото влошаване на костите и мускулите. Например, витамините D, K и C спомагат за синтеза на калций в костите. Когато се комбинират с упражнения, те помагат на астронавтите да запазят костната и мускулната си сила срещу вредните ефекти на микрогравитацията.

Междувременно хранителни добавки като желязо, омега 3 мастни киселини и В12 могат да компенсират хранителните дефицити и да намалят предизвиканото от микрогравитацията влошаване на зрението, мускулната маса и нивата на кислород в кръвта. „Като цяло, ако е добре за вас на Земята, ще бъде добре за вас в космически полети“, казва Дъглас.

След десетилетия на хранителни проучвания и усъвършенстване на хранителните технологии, НАСА измести фокуса от добавките и диетичните формули към осигуряването на възможно най-много хранителни вещества от плодове и зеленчуци. Храната, получена от различни природни източници, може да осигури различни фитохимикали – или биологично активни съединения – , които не можете да получите от хранителни добавки.

Може да е трудно да разчитате силно на плодовете и зеленчуците като космически източник на храна, тъй като макар да могат да бъдат пълни с хранителни вещества, те не съдържат много калории. Това създава проблем за космически полети, където товарното помещение е ценно.

За да получи храната до приемлива маса и да увеличи срока на годност, екипът на хранителните системи на НАСА използва технологии като лиофилно сушене и ретортиране на термична стерилизация – процес, който обикновено се използва в консервната промишленост за стерилизация на храната чрез нагряване след опаковано е. Това помага за запазването на храната и намалява по-голямата й част. След това екипите го съхраняват в космическото превозно средство в гъвкава, лека опаковка, която много прилича на пакетите риба тон, продавани в хранителни магазини. „Същите процеси, които бяха добри преди 30 години, все още са най-добрите днес за производство на космическа храна“, казва Дъглас.

Психологията на космическите ястия

НАСА не може просто да вземе предвид здравето, когато проектира космическа храна, но: Хранителната стойност на храненето стига дотук, че не е привлекателно за астронавтите. Въпреки често срещаните схващания, високоефективните индивиди като астронавтите не е задължително да ядат нещо, което им се предлага, само защото е безопасно и хранително, казва Дъглас.

По-скоро тя и нейните колеги имат за цел да предложат на астронавтите няколко възможности за хранене, за да се избегне умората от менюто. Такова разнообразие осигурява и психологически ползи за здравето. „Храната става по-важна с продължителността на мисията, изолацията и задържането, защото това е едно от единствените познати неща, които имат“, казва Дъглас.

Част от това, което прави храната толкова вкусна, е нейната степен на текстурно разнообразие . Хрупкането на тортила чип в контраст с кремообразно гуакамоле стимулира много от сетивата ни и сигнализира, че храната е свежа и задоволяваща. Нова, популярна храна сред астронавтите е лиофилизирана салата от манго, която включва хрупкава ядка – текстура, която трудно може да се постигне с лиофилизирана храна.

В допълнение към храненето и вкуса, учените от космическата храна трябва да гарантират, че продуктите им остават стабилни в продължение на месеци, понякога години. НАСА периодично изпраща превозни средства за освежаване на запасите на Международната космическа станция, понякога включително продукти и нови пакети с храни. Но за по-дълги мисии извън околоземната орбита може да се наложи храната да продължи до около пет години. Това е дълго време, за да запазите лиофилизирани плодови салати и хамбургери на вкус свежи.

Подготовка за следващата мисия

Тъй като космическите организации очакват дългосрочни мисии, като изпращане на хора на Марс и установяване трайно присъствие на Луната, това ще бъде от ключово значение за създаването на устойчив източник на храна, който не изисква мисии за снабдяване.

За да постигнат това, учените от НАСА изучават най-добрите начини за отглеждане на култури в микрогравитация. На Международната космическа станция астронавтите успешно отглеждат разнообразие от листни зеленчуци и цветя в Система за производство на зеленчуци , известна като Veggie. Тъй като изследователите продължават да разработват безопасни и ефективни техники за космическо земеделие, пресните продукти могат да служат както като устойчив източник на храна, така и като силно хранителна добавка към опакованата им храна. И яденето на прясно листно зелено, вместо на рехидратирано от метална торбичка, може да им помогне да се чувстват свързани с далечната зелена планета, която наричат ​​дом.

http://discovermagazine.com/the-sciences/how-do-scientists-build-the-best-diet-for-astronauts
Преводът е осигурен от „Google translate“. Посетете  линка свързан със заглавието над краткия текст за да прочетете пълния текст в оригинал.