宇航员的体验设计:一场零重力下的食物实验


为了在太空探索的新时代支持未来的机组人员,航天机构将需要解决长期任务的复杂要求,这包括如何为未来的机组人员提供安全、有营养的食物以供生存。Maggie Coblentz 的星际美食研究试图解决与太空饮食相关的独特挑战和机遇。我们可以从食物起源和美食学中学到什么来为食物未来创造新的叙事,并采用食物技术的替代方法来改善太空及其他地方的健康和福祉?
下面我们将从零重力烹饪工具和应用、新型食品保存和发酵技术、宇航员肠道健康以及地球外风味的演变等方面来了解 Maggie 在太空食品和星际美食方面的工作:
01

| ZERO G BREAD


Gravity Proof 是一项在太空中准备和烹饪面包的表演和任务。 受古代食谱和考古面包遗迹的启发,这次探索重新构想了面包在宇宙层面上的过去、现在和未来。

项目正在通过实验方法和数据,来捕捉面包在离开地球时的材料、工艺和感官属性。面团将在模拟失重的抛物线飞行中呼吸和跳舞,并通过口感和香气为我们分享另一个时空的故事。项目由多部分组成,包括抛物线飞行的实验表演、视频、面包食谱和太空发酵技术。

在 2021 年 5 月的零重力飞行中,Maggie 通过与浮动面团的精心设计和直观的互动,试图在失重状态下创造新的面包形式。
面包配方开发


太空面包食谱正在开发中,以应对空间的限制,包括在零重力下准备食物的挑战、有限的设备、人为因素和感官知觉的变化。作为概念验证,太空苏打面包的原型使用了特殊的配料来增强味道和质地,灵感来自于零重力下自然形成的球形形状。
食谱是通过与丹麦哥本哈根的米其林二星餐厅 Alchemist 和研究部门 Nabila Rodriguez、Mikel García 和 Diego Prado 合作开发的。
太空厨师套装

这套定制的太空服是与 Söder Studio 合作制作的,特殊的零重力功能包括用于存储成分的定制工具带,以及可转换为可穿戴台面的浮动围裙。

02

| COSMIC FERMENTATION

风味和文化往往会随着成分迁移到外太空而演变。这项研究探索了人、微生物和太空环境如何相互塑造,包括一个在太空中发酵的装置,以及向国际空间站发射味噌并返回地球的太空发酵任务。
发酵装置:

发酵室是一个环境感应箱要开始定义空间的风土,通过发酵的镜头来观察是很有趣的。在食品生产中,发酵是通过不同微生物产生的酶(生化催化剂)的作用转化有机底物(如蛋白质、碳水化合物、脂质或其他类型的有机物质)的过程,微生物在发酵过程中会形成不同的化合物,这些副产物会改变食品样品的质地和风味,这些分子一起产生与初始底物完全不同的另一种产物,通常用于抑制可能的腐败和病原微生物。发酵是最古老的食品保存和制备方法之一,赋予了食品多种感官属性,例如风味和质地,以及营养价值。它在很大程度上受到环境的影响,温度、湿度和空气质量是主要因素。
在太空中,发酵可以帮助将食物垃圾重新用于闭环系统,保存有限的新鲜成分,使食物选择多样化,增加营养,并改善宇航员的肠道健康。

太空发酵室的建造是为了在国际空间站中存放发酵食品并收集环境数据。它配备了包括温度、湿度和辐射在内的传感器,以及一个摄像头,用于捕捉食品样品表面的视觉变化。
太空味噌:

在 2020 年春季的 SpaceX CRS-20 发射中,一份味噌样本被送往国际空间站,进行为期 30 天的内部任务,并与地面上的两个对照样本进行了比较。味噌是用盐和曲奇发酵大豆制成的传统日本调味料。通过将样品装在配备传感器的独立腔室来收集环境数据,包括辐射、温度、湿度、压力、气体、空气质量(VOC 和 CO2)以及可观察到的表面视觉变化。

03

| INTERPLANETARY GASTRONOMY

NASA 目前的太空食品系统提供大约 200 种食品和饮料。常见的菜单项目包括玉米饼、鸡蛋卷、胡桃南瓜和烤鸡。食物经过冷冻干燥和预先包装,来满足当今太空旅行的需求。。在空间站停留六个月,NASA 的宇航员会得到九种个性化的食物。他们可以从标准菜单中挑选内容,或者在符合包装、保质期和微生物要求的情况下选择现成的杂货店商品,这些通常包括谷物或糖果棒。


我们对食物的体验远远超出了单纯的营养层面,它不仅仅是燃料,更是使我们成为人类的一部分。食物代表着太空飞行中的关键生物舒适度,它将在长时间的太空飞行和未来的太空栖息地中发挥更重要的作用。当前的太空食品系统在菜单项目上提供了一些可变性,但除了维持生计之外几乎没有什么作用。它以符合当今太空旅行需求的方式冷冻干燥和预包装,对于长途旅行,这些自给自足的膳食将不利于宇航员的心理健康。那么我们该如何从食物起源和美食层面为太空探索创造新的叙事?通过食物的镜头,这项研究引发了一场关于健康和营养的更微妙的辩论。
调味蔬菜的声音
通过与国际香料协会(IFF)的研究人员合作,创造了一种特殊的香气。用黄油煎洋葱和蔬菜的味道扩散到特制的太空食物头盔上,同时听着黄油在平底锅里发出的滋滋声。宇航员食欲下降,这种多感官餐前体验可以提高他们在封闭的空间环境中用餐的预期,因为食物是预先包装和准备好的。
香槟吐司
量身定制的香槟味爆米花可以让我们想起我们在地球上的饮食习惯,并增强太空中的口感,目前大多数太空食品的质地都是均匀的。
海藻鱼子酱

液体在微重力环境下会有特殊的行为,会形成不稳定的水滴。这让 Maggie 想到了分子烹饪法,尤其是利用氯化钙和海藻酸钠把液体变成柔软的鱼子酱状球体。海藻鱼子酱是一种可以在太空中生长并使用分子烹饪球面化技术制备的食材,并创造出令人耳目一新的风味。
味噌

为国际空间站准备的太空味噌样品味噌在零重力下进行了味觉测试,用来直接评估是否可以利用鲜味(即咸味)来帮助加强太空中的风味感知。宇航员报告说在太空中味觉下降,部分原因是身体中的液体变化,而在微重力的环境下,新陈代谢的工作方式不同,对微生物和人类来说,产生的味道也可能不同。
硅胶骨头
食品安全的硅胶骨头作为一种新的太空餐具进行了测试,用来增加零重力饮食的乐趣。它是一个坚实的、象牙色的新月形,Maggie 认为直接从硅胶骨头上啃咬和吮吸食物可能会减轻勺子的疲劳,甚至可能让宇航员接触到人类最古老的饮食方式。
04

| SPACE HELMET

为了研究在零重力下进食的感官和生理体验,Maggie Coblentz 在定制的太空食品头盔中食用了五道特制菜肴,太空食品头盔原型正在开发中,它将成为宇航员和未来太空游客的个性化多感官和完全沉浸式浮动“餐厅”,并包括图像投影、气味和声音,以及专为零重力设计的可互换餐具和器皿。


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