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宇航员的护理和喂养

了解太空中的“湿打嗝”现象及其对像威廉·波格这样的宇航员在天空实验室任务中的影响。

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“双子座计划”期间的食物是袋装的。来源:Underwood Archives/Getty Images

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威廉·波格有了一个有趣——尽管有点令人讨厌——的个人发现。这位宇航员曾于1973年11月驾驶第三次也是最后一次载人飞往“天空实验室”空间站的任务,他遇到了一个被称为“湿打嗝”的现象。你可能会笑(或者因为厌恶而皱起鼻子),但在太空中,“湿打嗝”绝非小事。

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原来,接近失重的环境并不能像在地球上那样让胃里的东西根据重量沉淀下来。气体、液体和固体在食道括约肌——分隔食道和胃的肌肉组织环——处碰撞。

“括约肌是依靠重力辅助的,它并不是完全关闭的,”维姬·克洛里斯说,她是国际空间站食品系统以及位于休斯顿约翰逊航天中心的NASA太空食品系统实验室的经理。如果你在太空中打嗝,可能会有一些回流。

“水星计划”英雄约翰·格伦在飞船里吃过苹果酱。NASA

在狭小的太空舱内,这可能会很混乱,甚至很麻烦。除非宇航员能闭紧嘴巴并将回流重新咽下——这是波格英勇做到的——否则在“湿打嗝”时喷出的任何液体或固体都可能漂浮起来,卡进敏感的仪器中。克洛里斯说,这并不是一个大问题,但在“天空实验室”上,波格对这种可能性感到足够担心——或者可能只是觉得恶心——以至于在他整个84天的任务中,他只打了两次嗝。

在波格发现他再也不能相信打嗝的很久以前,其他人就已经在为更基本的问题挣扎:人类在太空中真的有能力进食或饮水吗?他们能在没有重力的情况下吞咽吗?食物能顺利通过整个肠道,以便营养物质被充分吸收吗?

1961年4月,尤里·加加林,第一位进入太空的人类,在苏联的“东方1号”飞船绕地球飞行时,开始对这些问题进行测试。他挤压了两管牙膏状的肉泥和一管巧克力到嘴里(大概不是同时),然后用力吞咽。成功了。

在这个冷战时期,美国宇航员要花将近一年的时间才能在地球以外的餐桌前就座。“水星计划”任务。当约翰·格伦于1962年2月搭乘“友谊7号”升空时,他带了牛肉和蔬菜泥管、苹果酱,以及,是的,一袋袋的“Tang”粉末。(与普遍的看法相反,“Tang”并不是NASA发明的。联合食品公司自1957年以来就一直供应给地球上的饮用者。它现在属于卡夫食品。)

在“天空实验室”上,餐盘配有加热元件,用于准备72种以上食品的单独食品包。NASA

因此,吞咽并不完全依赖于重力。谢天谢地,像蟒蛇一样的消化过程——蠕动,通过波浪状的收缩将食物和饮料从最初的吞咽推送到最后的排出——同样不受零重力环境的影响。“水星计划”接下来的几年里,宇航员们继续忍着不适,吃着更多这样的管状食物。

错误的优势

在20世纪60年代中期,“双子座计划”期间的食物并没有得到太大改善,该计划侧重于到达月球所需的更长任务所需的技能和设备测试。如果说“水星计划”的食物是以管状为标志,那么“双子座计划”的特点则是袋装。别说什么客套话了;史密森学会国家航空航天博物馆的这个直观描述是最贴切的:“脱水、冷冻干燥、小块食物,用明胶或油涂层以防止碎裂。”

“阿波罗-联盟号”任务的宇航员托马斯·斯塔福德和迪克·斯莱顿拿着标有“伏特加”的管子(但实际上是罗宋汤)。NASA

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“双子座计划”风格的袋装食品是许多人仍然与太空旅行联系在一起的食物的典型代表,这得益于冷冻干燥的宇航员冰淇淋的不可思议的流行,孩子们在博物馆礼品店里总是很喜欢。事实上,那些干燥的泡沫块只进入过一次太空,就被抛弃了,因为它们口感怪异、味道不好。

“双子座计划”也清楚地表明了监狱管理员和船长们长期以来都知道的一点:长时间被限制在狭小空间里的人们会近乎痴迷地关注食物的质量、数量和种类。甚至发生了一场关于宇航员普遍厌恶的食物的骚乱。当“双子座3号”指挥官格斯·格里森于1965年3月进入太空时,他是太空牛仔食物最直言不讳、最Persistent的批评者之一。

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无人知晓,他的副驾驶约翰·杨已经制定了一个巧妙的计划来解决这个问题。两人进入地球轨道后不久,杨伸手一摸宇航服口袋,对格里森咧嘴一笑。“船长,想来点康涅狄格牛肉三明治吗?”他问道,递过一个走私来的惊喜。格里森高兴地撕下几口,然后不得不放弃三明治,因为它引起了漂浮的黑麦面包屑的云。

地面上的人很少有人笑。国会匆忙召开听证会,以确定违禁三明治及其碎屑是否会对初生的太空计划——20世纪60年代国家的皇冠明珠——及其飞船构成任何风险。在NASA的垂头丧气的处理人员承诺不再发生这种情况后,对杨或格里森的熟食恶作剧没有采取进一步行动。

到1969年7月,“阿波罗11号”任务准备前往月球的发射台时,我们可能已经找到了将人送上月球的方法,但还没有找到如何将优质食物带上去。阿波罗的宇航员不是被迫依赖“双子座计划”的冷冻干燥食品,而是被迫依赖加热的冷冻干燥食品。其中一种早餐食品被一位测试者令人难忘地描述为“粗颗粒橡胶,带有香肠味”。

国际空间站的食品复水器。NASA

虽然他们的卡路里摄入量从每天2500卡路里增加到2800卡路里,但阿波罗的宇航员仍然面临着与早前在太空停留两天以上的宇航员相同令人担忧的问题:他们吃得太少,体重显著下降。这对你想长时间离开地球来说是个坏消息——而NASA是想的。

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休斯顿,我们遇到了一个问题

面对近乎普遍的不满,后“阿波罗计划”的规划者们知道,在将宇航员送往美国第一个空间站“天空实验室”之前,他们有一些真正的问题需要解决。如果机组人员无法忍受为期一到三个月的食物,这些计划中的任务将面临危险。

尽管“天空实验室”在1973年发射到1979年失控坠入大气层之间只接待了九名宇航员——分三批,每批三名——但它拥有当时最适合用餐者的食物系统。其72种食品的菜单包括冷冻和冷藏食品,这是前所未有也再未复制过的。尽管波格的胃部不适,但“天空实验室”的饮食改善还是奏效了。宇航员们第一次返回地球时体重没有减轻。

“天空实验室”的经验继续为国际空间站(自2000年11月起一直有最多六人同时驻留)的机组人员的饮食方式提供信息。克洛里斯说,这些经验也揭示了那些希望将人类送往火星的人所面临的严峻挑战。“菜单疲劳仍然是一个真实的问题,可能会降低宇航员在火星任务上的表现。”

在国际空间站上,像若田光一这样的宇航员有多种食物选择,以避免早期探险家们饱受困扰的可怕“菜单疲劳”。NASA

但还有后勤方面的挑战需要克服。一次火星任务可能需要每人多达3000磅的食物,所有这些食物的保质期都需要在五年左右。“我们可以生产可以保存这么久的食物,”克洛里斯说。“挑战在于食物的质量会是怎样的。”

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但 crew 食用食物后会发生什么?克洛里斯承认,宇航员不应该指望在国际空间站上全程憋住打嗝,更不用说去红色星球了。但NASA对此没有正式的程序或立场,克洛里斯指出,宇航员在任务后的汇报中通常不会讨论这个问题。

“说实话,这个问题很少被提出来,”她说。就像波格(以及毫无疑问他之后的许多宇航员)一样,在某个时候,他们很可能不得不咬紧牙关,用力吞咽,然后继续工作。

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