作者 | 小小
出品 | 網易科技《知否》欄目組（公眾號：tech_163）
多家私人航天公司都計劃在近年將普通人送入太空，最近10年有望成為太空旅遊的繁榮十年。維珍銀河公司（Virgin Galactic）已經有600多顧客在等待乘坐其亞軌道太空飛行器進行太空遊。在對該行業擴張的預期中，畢格羅航空航天公司（Bigelow Aerospace）等甚至設計了太空酒店，為太空遊客在軌道上停留期間提供住宿。
圖1：美國太空人謝爾·林格倫(Kjell Lindgren)負責把日本貨運飛船Kounotori 5 H-II帶來的新鮮水果運到空間站中
Tauri Group的研究發現，私人載人航天的主要客戶群都是身價不菲的富有人士，他們中的許多人在光顧世界上最好的酒店和度假村後，正在尋求更奢華的旅行體驗。這些人願意為私人太空飛行體驗支付25萬至2500萬美元，他們已經習慣了享受VIP待遇：不僅在旅行時參觀目的地，而且在逗留期間希望在住宿、便利設施和餐飲方面享受最好的招待。
圖2：封裝的太空食品，包括太空梭上的食品託盤
鑑於目前大多數太空人可用的食物都是冷凍乾燥的，並以類似於軍餐即食包(MRE)的方式包裝，私人航天提供商將需要審慎考慮自己能做些什麼，以幫助用餐體驗達到令人滿意的奢華旅行標準。事實證明，食物是地球上最多樣化、最基本的人類體驗之一，坐下來吃飯或喝東西的心理好處不應被低估。
到目前為止，太空食品的設計理所當然地將重點放在營養和便利性上，因為大多數太空人都是需要執行科學任務的太空人。然而，為了讓太空旅遊在超級富豪中獲得吸引力，太空飛行器運營商必須開始將他們的飛行打造為一種優質的乘客體驗，而不再限於滿足最低要求。確切地說，該行業如何才能實現從袋裝水果到精緻餐飲的飛躍？
現在設想在太空中提供五星級餐飲服務可能還為時過早，但我們可以看看過去幾年進行的幾個重要太空食品實驗，以期對未來太空飛行飲食體驗有個初步了解：
1.太空烘焙餅乾
圖3：2019年12月，在國際空間站上使用Zero G Kitchen微重力烤箱烘焙而成的巧克力曲奇餅
長期以來，希爾頓逸林酒店（DoubleTree by Hilton）始終將新鮮出爐的餅乾吹捧為其標誌性的美食。現在，該公司已經與Zero G Kitchen合作創建了合資企業Cookies In Space，希爾頓逸林酒店著名的巧克力薯片餅乾最近成為首款在太空烘焙的食物。
儘管烘焙餅乾看起來不像是先進的科學，但在太空中烘焙食物卻並不容易。傳統的烤箱依靠對流，即熱空氣上升和冷空氣下降的自然過程，但在沒有重力的情況下不會發生對流。此外，處於微重力狀態給保持食物在烹飪時保持不變帶來了額外的挑戰。
所有這些都必須在有限的供電支持中完成，以免熔斷國際空間站的保險絲。為了做到這一點，Zero G Kitchen的烤箱使用矽膠框架在烘焙過程中將物體固定在適當的位置。烤箱的圓柱形加熱線圈包圍著烤箱腔中心的食物，升溫速度比普通烤箱慢，以適應國際空間站的功率限制。
圖4：5塊裝在矽膠袋裡的麵團被送到國際空間站上，等待在Zero G Kitchen微重力烤箱中烘培
Zero G Kitchen的烤箱是與NanoRacks公司合作建造的，後者負責國際空間站上的商業即插即用有效載荷接口。這款烤箱是Zero G Kitchen打算開發的一系列電器中的第一款，作為其太空廚房的一部分。該公司表示，這些電器最終將包括「冰箱、攪拌機、慢燉鍋等」。
這款烤箱和相關補給是在去年11月搭乘Northrop Grumman公司天鵝座飛船發射到國際空間站的，工作人員接收後，於12月下旬用其來烘烤餅乾。本月早些時候，隨著SpaceX的CRS-18發射任務，烘焙完成的餅乾被送回地球，並有專業人士對它們進行分析，為未來在太空烘焙的嘗試提供信息。
2. ISSpresso和太空咖啡杯
圖5：歐洲航天局太空人薩曼莎·克裡斯託福雷蒂（Samantha Cristoforetti）從失重杯子裡喝濃縮咖啡
對於許多成年人來說，沒有什麼比喝新衝的咖啡開始新的一天更好的事情了。然而，身處太空可能會阻礙這種美好的儀式，因為直到最近，太空人還要被迫吸掉所有塑料容器中的液體，以防止它們在微重力環境中漂浮。
圖6：專門設計的3D列印太空杯正在國際空間站上使用
2008年，美國俄勒岡州的IRPI公司與NASA太空人唐·佩蒂特（Don Pettit）合作，尋找更好的解決方案。研究小組提出了一種咖啡杯設計，利用表面張力和潤溼角的影響，重現了在地球上用杯子喝水的體驗。
2015年，當義大利公司Lavazza向空間站推出了其Expso咖啡機的改良版(名為ISSpresso)時，IRPI看到了測試其設計的絕佳機會。作為NASA 2015年Capillary Beverage Experiment實驗的一部分，該公司發送了6個杯子，在國際空間站駐留太空人成功檢查後，這些杯子正式成為空間站上的合格硬體。
3.Vostok太空啤酒
圖7：與由酵母製成的Ninkasi啤酒(2015年進入太空)或Bridgeport Brewing的首款IPA(於2018年初進入太空的精釀啤酒)不同，Vostok是首款專為太空消費設計的啤酒
就像早晨喝咖啡一樣，坐下來喝杯冰啤酒是一種具享受性的體驗。然而，啤酒瓶面臨著與咖啡杯在微重力下相同的問題，即敞口瓶子無法阻止啤酒隨意漂離。此外，氣體和液體在微重力下不會分離，啤酒中的氣泡往往會粘在一起，形成一個巨大的氣體球，導致許多喝下啤酒的人出現一種不舒服的情況，又被稱為「打溼嗝」。
2010年，澳大利亞公司4 Pines Brewing Company和Saber Astronautics的創始人開始合作生產一種可以解決這些問題的啤酒。為了減少產品引起「溼打嗝」的可能性，他們減少了碳化作用，同時加強了其他口味，以在啤酒中補充較小的氣泡。然後，他們在瓶子上安裝一個類似於火箭燃料箱的插件，並利用其沿著出口「閥門」的方向抽出飲料。
圖8：太空啤酒瓶的內部設計
2018年，該團隊發起了Indiegogo活動，為他們的產品提供測試和飛行認證資金。不幸的是，籌資活動沒有成功，他們只籌集到了100萬美元目標的3%。儘管如此，該團隊仍在繼續努力，其中包括2次載人拋物線飛行，以驗證瓶子的可用性。
4.NASA的VEGGIE實驗
圖9：東京貝卡納大白菜生長在美國宇航局的蔬菜單元裡
正如《火星救援》（The Martian）中所描繪的那樣，執行長期太空任務的最大挑戰之一是在太空中獲取食物。在太空飛行歷史上的大部分時間裡，太空人消耗的所有食物都是從地球打包和運來的。大多數太空棲息地缺乏直射陽光，遠離地球的水供應，這對建立天基作物種植基礎設施構成重大挑戰。
雖然也可以在地球上種植農作物，但將貨物送入軌道的高昂成本(目前使用SpaceX貨運龍飛船每公斤接近6萬美元)，阻礙了人類使用這些方法擴大其在太空中長期停留的可能。目前，國際空間站計劃每年花費美國宇航局30至40億美元，以維持最多6人在軌道上的生活，其中很大一部分費用可歸因於用於向空間站再補給食物。為了降低成本，使太空旅遊有利可圖，需要更可持續的在軌食品生產方法。
在本世紀初，美國宇航局開始使用其蔬菜生產系統(VEGGIE)測試潛在的解決方案。可部署的水培植物生長單元能夠利用其集成的照明和養分輸送系統生產沙拉類作物，並依賴於國際空間站的艙室環境進行溫度控制和二氧化碳供應。除了用新鮮蔬菜補充空間站的食物供應外，蔬菜單元還有可能產生與休閒園藝相關的心理健康益處。
截至2020年1月，已向國際空間站發射了4次VEGGIE實驗。雖然還沒有關於該裝置產生心理益處的結果向公眾公布，但實驗仍在繼續測量照明、化肥和環境條件對作物生產質量的影響。
隨著這些實驗在軌道上繼續進行，研究人員繼續檢查食物對個人幸福感和群體動力的影響。雖然在太空進食的心理影響尚未量化，但美國宇航局資助的夏威夷太空探索與模擬(HI-SEA)等設施，已經對長期處於封閉空間食用新鮮團餐帶來的好處進行了初步的地面觀察。有些初步研究表明，吃自己喜歡的食物的人士氣和生產力都得到了提高，一起做飯的團隊也有更好的團隊凝聚力。
圖10：美國宇航局2015年為期8個月的HI-SEA任務參與者
雖然不是所有的太空類比研究結果都直接適用於太空遊客，但很明顯，一個人的餐飲質量直接影響到其對生活條件的滿意度。隨著人類將其存在擴展到地球以外，必須注意確保在設計日常體驗時不忽視人的因素。如果必須開發新技術以適應人類的喜好，就應該在技術計劃使用前幾年進行相應的投資。
未來十年無疑將是太空旅遊的決定性時刻，商業航天公司必須認真面對這樣一個問題：在成本高昂的太空旅遊中，如何為乘客提供令人滿意的體驗質量？
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