殖民火星背后的科学

人类登上火星可能还需要几十年的时间,但当人类登上火星时,他们的膳食选择可能会是这样的:用古代谷物、蔬菜蛋白质、重组奶酪产品和一种干水果制成的沙拉,以及三年前包装的巧克力榛子维他命奶昔作为甜点。别担心,沙拉是在船上种植的,而且维生素仍然很有效。宇航员也许可以种植一些新鲜的食物,但他们仍然需要从地球获得维生素。美国陆军领导的一项新研究表明,营养补充品至少能维持三年,甚至味道还不错,只要它们被包装在合适的零食里。这项研究是由美国陆军纳蒂克士兵研究发展与工程中心的食品工程师安·巴雷特(AnnBarrett)领导的,她是第一个证明包装食品在长时间储存后营养成分会发生变化的人。“维生素是化学物质,会降解。巴雷特说:“即使你的食物在微生物学上是安全的,但过了很长一段时间后,它们的营养价值可能就不一样了。”如果宇航员的食物供应逐渐减少,他们的健康就会受到影响,他们安全工作或返回家园的能力也会受到影响。在美国宇航局的资助下,巴雷特着手研究在不同温度下储存3年的普通膳食维生素a、硫胺素、叶酸、维生素C和维生素E会发生什么变化。这些化合物对许多功能至关重要,包括视觉、免疫、肌肉功能和抗氧化能力。它们也很容易在空气和高温下分解。巴雷特的团队与一家私人公司合作,将维生素涂在喜爱水或喜爱油的材料中,这些材料以一种可用于食品的形式保存和储存。他们使用军队的食谱制作巧克力饮料粉,以及含有蓝莓、大米和燕麦的低脂肪和高脂肪的格兰诺拉燕麦棒。他们在面团中加入了涂覆的维生素混合物,将所有东西混合在食品加工机中,将面团压缩成密实的条状,并将条状包装在真空密封的包装袋中。一年后,研究小组进行了一些测试,看看这些巧克力棒的维生素含量是否能保持下去,并尝了尝。他们每年都重复这样做两年多。使用9分制量表,即使在摄氏21度的温度下储存了3年,味觉测试人员给每个巧克力棒至少6分。巴雷特说,在这三种选择中,低脂能量棒分解得最快,口感下降得最快。她说:“那是因为我们没有足够的脂肪使它很好地凝聚在一起,所以因为质地,它的得分较低。”高脂巧克力棒是保存大部分维生素的最佳选择。在所有的维生素中,叶酸在所有的测试中降解得最多。在高脂饮料中,它下降了21%,在低脂饮料中下降了近30%。硫胺素表现最好,在低脂酒吧仅下降4.5%。巴雷特说,尽管维生素含量有所下降,但所有的维生素水平都远远高于美国宇航局的最低要求。美国陆军是美国最初的长期、即食、便携食品的供应者。在美国独立战争期间,马萨诸塞州立法机构规定了面包的每日定量配给:牛肉或猪肉、水稻、豆类或豌豆、一夸脱优质云杉或麦芽啤酒,”史密森美国国家历史博物馆说。几个世纪以来,军队配给“即食食品”(MRE)已经有了相当大的发展。如今,MRE将卡路里装在一个重量较轻的包装里,它可以承受英尺的空投,在27摄氏度的温度下至少可以保质期3年半。往返火星可能至少需要两年半的时间,其中包括六个月的火星之旅,任何停留都必须持续足够长的时间,以使行星重新组合,并使返回火星的旅程尽可能高效。巴雷特说,美国国家航空和宇宙航行局对新产品的呼吁表明,他们想要的食物可以储存5年。然而,宇航员不必仅仅依靠从地球上运来的食物。夏威夷大学(UniversityofHawaiiatManoa)的植物科学家肯特·小林(KentKobayashi)说,多年的研究表明,绿色植物和一些谷物甚至可以在航天器的严峻条件下生长。就像地球上的农民一样,宇航员们会错开播种和收割,在种植像生菜这样生长迅速的绿色蔬菜的同时,种植像土豆这样生长缓慢的农作物。


转载请注明:http://www.weinanzixun.com/afhzp/6492.html

当前时间:


冀ICP备19029570号-8