Обзор собранного по теме материала

В фантастических фильмах и рассказах вопрос о пище астронавтов и «защитников Вселенной» представляется обычно самым простым среди всех прочих проблем: космонавт располагает неограниченным запасом высокопитательной пищи в виде маленьких пилюль и обедает очень быстро, запивая такие пилюли глотком воды. К сожалению, в настоящее время космонавты не располагают такой пищей, а при современной технологии приготовления пищи пилюли, которые они принимают в фантастических фильмах, имели бы размеры теннисных мячей.

С самого начала разработки программ пилотируемых полетов в космос и американские и советские (российские) ученые уделяли мало внимания разработке такой формы высококонцентрированного питания. Вместо этого разрабатывались новые методы обработки и упаковки обычной пищи, с тем чтобы она была легкой, питательной, содержала мало грубых, неперевариваемых веществ и по своей структуре, вкусу и цвету была бы как можно ближе к натуральным продуктам питания. Всю сложность этой задачи можно себе представить, лишь зная, в каких условиях механических и тепловых воздействий должна храниться космическая пища. Согласно требованиям, предъявляемым к пище для космонавтов кораблей «Аполлон» (информация рассекречена и опубликована), она должна оставаться неизменной в следующих условиях:

Температура	от — 5 до + 60°С
Давление	1,4 — 7•10-10 атм
Относительная влажность	30 – 90%
Состав атмосферы	Чистый кислород
Акустические шумы	135 дб, частота 35 – 4800 гц
Ускорение	Равномерное нарастание от 1 до 7,25 g в течение 326 сек
Гравитация	Близкая к невесомости в течение продолжительного периода времени

 

В США и СССР, а сегодня под руководством Российского космического агентства, разрабатывали и разрабатывают космическую пищу, которая удовлетворяет этим суровым требованиям и имеет в среднем следующий состав: 17% белка, 32% жиров и 51% углеводов. Американские космонавты получают в своем рационе 2800—3200 ккал на человека в день. Российские космонавты получали и получают приблизительно такое же количество продуктов, но для полетов, в которых планировался выход из космического корабля, суточная калорийность питания повышается до 3600 ккал

Теоретические и практические принципы, лежащие в основе научного обоснования питания и водообеспечения в космическом полете, были заложены в ИАМ им. академика И.П. Павлова в 1936—1943 гг. и затем в НИАМ в 1947—1959 гг. Основой явились работы по научному обоснованию питания военных летчиков в длительных полетах на самолетах.

Самое первое космическое меню было упаковано в тюбики (тубы), а первым человеком, отобедавшим на орбите в 1961 году, стал советский космонавт Герман Титов. Его предшественнику - Юрию Гагарину - еда была не нужна, так как весь полет "Востока-1" продолжался 108 минут. У Гагарина с собой было всего девять гомогенизированных продуктов в тубах - в шлеме было отверстие для тубы, но пользоваться этим устройством не стал.

Набор продуктов рациона питания для полетов на кораблях «Восток-1» и «Восток-2» были включены только пюреобразные и жидкие продукты, упакованные в алюминиевые тубы и подвергнутые тепловой стерилизации в автоклавах. В каждой тубе содержалось около 160 г продукта. Пища из таких туб принималась космонавтами непосредственно без подогрева. Набор продуктов включал пюреобразные консервы (мясо с овощами, мясо с черносливом, мясо с крупами), паштеты (мясной, печеночный), соки (смородиновый, сливовый, яблочный), сыр шоколадный, кофе с молоком. Титов, пробывший за пределами Земли 25 часов 11 минут, успел поесть трижды. Каждый прием пищи включал в себя печеночный или мясной паштет, суп-пюре и черносмородиновый сок. Неудивительно, что по возвращении на Землю космонавт жаловался на головокружение - такой рацион, возможно, подходит для сидящей на диете девушки, но никак не годится для жизни и работы в космосе.

Поголодать на орбите пришлось еще нескольким последователям Титова, после чего в СССР активно взялись за разработку космического питания. Советские космонавты ели куриное филе, украинский борщ, пирожки с рыбой, говяжий язык. Большая часть этих гастрономических запасов хранилась в тюбиках. Помимо тщательного подбора состава белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ пища космонавтов проходила огромное число проверок на отсутствие токсичных веществ и микроорганизмов. Производство продуктов питания для космонавтов в СССР было засекречено, как и вся основная работа по освоению космического пространства.

В 1962 году на орбиту отправился первый американский астронавт Джон Гленн (John Glenn), и США также озаботились разработкой космического рациона. В отличие от СССР, где «космическая еда» была совершенно уникальной, Америка снабжала своих астронавтов привычными для них продуктами. Перед полетом их дополнительно обрабатывали и запаковывали. В 1990-е годы из-за распада Советского Союза космическая пищевая промышленность оказалась на грани краха, и Роскосмосу пришлось прибегнуть к помощи NASA для того, чтобы космонавты могли полноценно питаться.

Перед первым космическим полетом человека ученые располагали ограниченным экспериментальным материалом о возможности нормального проглатывания твердой и жидкой пищи в условиях невесомости. Правда, опыты, поставленные на животных, свидетельствовали о возможности приема пищи в условиях космического полета. Однако прямо переносить эти данные на человека не было достаточных оснований.

Пища, приготовленная для первых космонавтов – Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова, состояла главным образом из питательных соков и пюреобразных продуктов, заключенных в алюминиевые тубы, что облегчало стерилизацию продуктов. В.В. Терешкова перед полетом отрабатывает практические навыки по использованию в невесомости продуктов в тубах. Прием пищи из туб в условиях невесомости не должен был встретить затруднений, а усвояемость пюреобразной пищи была максимальной. Калорийность и состав пищевых продуктов полностью соответствовали предполагаемым энергетическим тратам человека. Количество витаминов было увеличено, так как при значительном нервно-эмоциональном возбуждении и физической нагрузке потребность в витаминах существенно возрастает.

Вместе с тем следует отметить, что вкусовые качества и необычная консистенция различных продуктов оценивались положительно не всеми космонавтами. Было очевидным, что для более длительных полетов потребуется применение не только жидкой и полужидкой, но и твердой пищи. Поэтому в пищевой рацион первых космонавтов, помимо пюреобразных консервов, были включены в небольшом количестве и натуральные продукты твердой консистенции. Предполагалось, что если разжевывание и проглатывание этих продуктов не будут затруднены в условиях невесомости, то в дальнейшем эти натуральные продукты найдут более широкое применение.

Полеты первых космонавтов разрушили все опасения относительно невозможности в условиях невесомости приема пищи любой консистенции. Оказалось, что невесомость никоим образом не затрудняет акта глотания, а консистенция пищи играет такую же роль, как на Земле.

Система питания на кораблях для непродолжительных полетов включала следующие элементы: а) набор продуктов на полет или набор суточных рационов питания; б) контейнер для их хранения; в) приспособления, облегчающие прием пищи; г) контейнер для сбора и хранения пищевых остатков и освободившейся от продуктов упаковки.

В результате подобных исследований был сделан вывод, что энергосодержание суточных рационов космонавтов при первых полетах кораблей «Восток» должно быть на уровне 2800 ккал/сут. Режим приема пищи был установлен 4 раза в сутки, с промежутками между приемами в 4—5 ч. Суточный рацион содержал около 100 г белка, 118 г жиров и 308 г углеводов. Для профилактики дефицита витаминов в условиях использования консервированных продуктов и предполагаемого повышенного расхода витаминов при воздействии стресс-факторов полета в рацион были включены поливитаминные таблетки. Драже включало витамины (в мг) С — 100, Р — 50, В1 — 2, В2 — 2, В6 — 2, РР — 15, пантотеновую кислоту - 10, Е — 5.

Требования к пищевой ценности суточных рационов питания космонавтов обосновывались с учетом отечественных физиологических норм питания и уточнялись в процессе экспериментов, проводимых в помещении малого объема, в баро- и сурдокамерах с участием испытателей-добровольцев и будущих космонавтов.

Пищевые продукты должны сохранять доброкачественность при хранении в кабине корабля, имеющей температуру воздушной среды 20—25°С, что резко ограничивает их ассортимент. Скоропортящиеся, свежеприготовленные продукты и готовые блюда для этих условий являются малопригодными. Пища должна приниматься непосредственно из упаковки без дополнительной кулинарной обработки. Во время приема пища не должна быть источником! загрязнения воздушной среды мелкими частицами, которые могли бы попадать с вдыхаемым воздухом в дыхательные пути. Вследствие специфических условий хранения и использования пищи в кабине космического корабля, не имеющего специального холодильного и кухонного оборудования, предъявлялись определенные требования к продуктам питания и их упаковке, а также к условиям приема пищи.

Основные требования к системе питания для кратковременных полетов были сформулированы следующим образом:

· неусвояемые вещества должны содержаться в продуктах в незначительных количествах;

· продукты, из которых состоит рацион, должны обладать соответствующими пищевыми качествами;

· пища должна оставаться доброкачественной на протяжении всего полета;

· объем и вес продуктов должны быть минимальными;

· рацион питания должен комплектоваться из продуктов, готовых к употреблению без дополнительной обработки, нарезки и, по возможности, без подогрева в полете;

· должны быть предусмотрены возможность и удобство приема пищи в условиях невесомости.

 

Таким образом, при подготовке дальних космических рейсов А. Г. Николаева и П. Р. Поповича можно было более смело и сознательно идти на расширение состава пищевого рациона, на включение в него большого набора натуральных пищевых продуктов, к которым космонавты привыкли в обычных наземных условиях. Учтены были и их индивидуальные вкусы.