火星旅客，您的午餐尚未准备就绪
宋洋波
“尊敬的地球旅客，歡迎您乘坐本次星际航班。我们的行星际飞船所搭乘的运载火箭马上就要发射了，请您系好安全带，关闭个人手持电子设备;在飞船入轨并实现平稳自主飞行前，请不要离开您的座位。本次航班全体舰组人员将竭诚为您服务，祝您旅途愉快”
2020年12月，随着嫦娥5号的顺利返回，中国已经向星际探索迈出了坚实的一步。埃隆·马斯克则提出在2024年使用新型BFR超级火箭将人类送往火星的宏伟计划。他说 “希望你早上一醒来就会意识到，未来正一步步迈向更美好的可能——这就是太空文明的意义所在。就是要相信未来，坚信未来的每一天都会比过去更好。我想不出有什么比去太空，将自己置身于群星之中更令人兴奋的事。
去火星是吗？的确很有未来感。基于人类已经到达火星的探测器的飞行经验，从地球到火星的平均旅行时间为252.75天。在总旅程达5500万-4亿千米的旅行中，除了关注飞行器的时速外，在如此漫长的旅行中的饮食问题似乎少有人关心。
从飞船离开地球的那一刻起，“啤酒、饮料、矿泉水，花生、瓜子、八宝粥”就离我们越来越远了。毋庸置疑，为减少行星际旅行的载荷负担，这段旅途中肯定不会有空乘人员像地球上的航班那样为我们提供送餐服务。这时，“吃货”的问题就未了几百天的旅行我们吃什么？看了数百部科幻电影，却发现很少有片段描述星际旅行时人们的用餐场景，很难想象他们在太空中是如何填饱肚子的。
从《流浪地球》中地下城居民的主食蚯蚓干，到《火星救援》中宇航员辛苦种植的土豆，再到《雪国列车》中的蟑螂食品，似乎都不能让旅客感受到食物带来的愉悦，充其量只能解决最基本的营养需求。而相比之下，最能满足“吃货”需求的复制食品，仅在《星际迷航》中一闪而过——提供复制食品的机器能通过将碳、氢、钠等原子排列组合，合成蛋白质、脂肪等成分，并以类似3D打印的过程复制出一片面包。但是，以人类现有的科技水平，我们还难以实现如此科幻的过程。通过科幻电影，我们很难寻得所需要的答案，那就看看人类的宇航机构都是怎样设想和解决太空用餐问题的。
宇宙中航行的飞船，相当于空中飞行的飞机，所有食物及饮品都来自地面支持人员的事先准备。那么，对于从地球到火星这么漫长的旅行，地面支持人员究竟该以什么标准，准备每位乘客的食物数量和种类，又该如何保证食物的充足供给和美好口感呢？
美国航空航天局（ NASA）通过水星计划（历时34小时）和双子星计划（历时10天），试验了短期太空驻留任务的航天食品。由于航天任务食品携带能力有限，且航天器上给水设施不足，同时为了减少宇航员排泄，NASA研发了低纤维膳食，并根据航天器的设计，对食品进行了高度工程化处理。随着太空作业时间的延长，航天食品体系设计中水的利用也越发关键。
阿波罗计划（单次任务历时7-11天）中，航天器首次利用了燃料电池的副产品——水，所以脱水食物成为当时航天任务的主要食品。
天空实验室计划（历时56-84天）中，航天食品体系迎未了一次大上新。72种食品构成宇航员6天循环一次的周期性食谱，食物的口感、品类和营养得到了极大丰富和改善。参加此次任务的3名宇航员还获配37种富有营养的航天食品，每种食品的保质期都在两年以上。这项计划中，载人航天器中前所未有地配备了冰箱，让宇航员能在太空中享用冰镇保鲜的冰淇淋、牛排、螃蟹、饮料和甜点。我们常见的管状饮水装置也被包装饮水装置取代。由于太空环境相比地面的压强和温度存在显著变化，食品包装也因此进行了针对性的重新设计，比如在食品容器的外盖下再添加隔膜，防止食品在加热过程中喷出。
再来看看航天飞机的食品体系（ 1981-2007）。由于电能和载重限制，航天飞机上取消了制冷及制热设备，其食品体系主要由脱水食品、热稳定食品、辐照食品、天然形态食品和控制水分食品组成。舱内厨房可提供空气对流烘箱，能将食品加热至既定温度。复水包装、复合包装膜的使用，以及食品和饮用水的单包装设计，更好地简化了航天食品包装，减少了废包装体积;再搭配尼龙搭扣、磁铁与束缚带，直接免去了餐盘的使用，节省了更多空间，这样就可以携带更多、更丰富的食品来满足宇航员的个性化需求。
在和平号空间站（单次任务最长历时1155天以上）的食品体系中，食品保质期要求平均都在9个月以上，并能够在50℃（2小时）及35℃（3天）的储藏条件下保证质量稳定。航天器上的复水及饮水装置也得到了优化，设置了冷（ 30℃-40℃）、热（80℃）2个出水管，出水量25毫升一档，最多可一次出水200毫升。每日设计四餐，每餐热量设计为2500千卡，搭配组合营养合理、种类丰富的食品，尽可能满足每位宇航员的饮食喜好。最后，任务期间所产生的食品垃圾都能够在随进步号返回地球穿过大气层时烧掉，避免了回到地面垃圾处理的麻烦。
1995年，NASA联合俄罗斯根据飞行及研究数据，为未来的星际旅行者制定了《360天空间任务的膳食营养需求》。通过研究对阿波罗计划、天空实验室计划、航天飞机飞行任务中宇航员营养摄入的监测数据，发现宇航员在太空中，水分的摄取应当满足2000毫升/天，而在飞行过程中，食物及水分的摄取量相对略低;钠的每日摄入量为3000毫克，过量摄入会影响人体内钙的代谢;钾的摄入量通常为每天3854±567毫克，但实际情况表明，宇航员仍然出现轻微的钾元素负平衡;由于长期处于微重力环境，人体骨骼中矿物质的流失尤为严重，宇航员需要每日摄入约1068毫克钙;磷的摄入则需要对照钙的摄入量，要求钙磷比在1.5以上;镁和锌的相对需求量较低，但是低锌会导致嗅觉、味觉紊乱，影响饮食;另外，微重力条件下，血液中的红细胞形态改变且数量减少，为使血清蛋白浓度增加，要求每天摄入量为15毫克以上;同时，维生素A、C、D、E的摄入量也是关注点。尤其是维生素D，在航天食品中含量较少，同时太空舱内紫外线照射不足，影响宇航员的钙平衡与骨骼调节，推荐每日摄入量为5.7微克，并配合其他复合维生素。
由此可知，经过大半个世纪的研究和努力，人类一次次地尝试将自己的脚步迈出地球，开始自己的星际旅行。还好早在故事的最初，我们已经为自己准备了足够的“干粮”，使得人类的足迹踏上了月球。但相比之下，地球距离火星那么遥远，旅途那么漫长，一路上的情况只会更加复杂。与之密不可分的航天食品接下来应该如何准备，是只有“干粮”一种选择，还是能以其他的方式满足“吃货”，又或者复制食物已经离我们不远了？相信这些问题在星辰大海的征途中，会有更多新的解法与答案。
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