Аппетит приходит во время полёта: как и чем кормят космонавтов

«Терпеть не могу людей, которые несерьезно относятся к вопросам принятия пищи. Это пустые люди», – исходя из этого мнения, высказанного писателем Оскаром Уайльдом, космонавты – люди самые что ни на есть содержательные. Несколько научно-исследовательских институтов и экспериментальных заводов работают в России над производством продуктов космического питания. Наша страна является единственной в мире, где функционируют специализированные организации в области изготовления съестных припасов для космоса. И тщательная подготовка идет не только на земле, но и на орбите.

• 
• Продукты_космического_питания

…еда в иллюминаторе видна…

Полагается остограммиться

«Сел и поел – такого не бывает. Космонавту, прежде чем покушать, надо заблаговременно провести большую подготовку к приему пищи», – говорит инструктор по средствам обеспечения питанием Центра подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина Юрий Пасечник. 

Если переводить его должность на простой язык, то Юрий Михайлович обучает будущих космонавтов тому, как на высоте 350 км над уровнем моря не остаться голодным – как пользоваться приборами для разогрева пищи и восстановления сублимированных продуктов.

• 
• Продукты_космического_питания

Российский космонавт Антон Шкаплеров (2012) выбирает продукт из пищевого контейнера в модуле Звезда на МКС. Все фото с орбиты в этой статье – NASA

О происхождении последних рассказывает главный конструктор космического питания – директор НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии Виктор Добровольский, заслуженный деятель науки РФ, академик Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского:

«Сначала продукт замораживается. Температура заморозки – от минус 30 до минус 70 градусов – варьируется в зависимости от вида продукта. Затем в сублимационном аппарате создается вакуум, осуществляется нагрев до температуры 50–60 градусов и идет медленная сушка. Кристаллики льда из продукта испаряются сразу, не переходя в воду. Таким образом, все питательные вещества остаются в продукте. Он сохраняет до 90 процентов своих нативных (исходно присущих. – Ред.) свойств».

Такие продукты стали появляться на борту с появлением там горячей воды и к сегодняшнему дню целиком вытеснили продукты в тубах. Если вы все еще думаете, что космонавты принимают пищу из тюбиков, то глубоко заблуждаетесь. Только четыре продукта до сих пор поставляется в тубах: соус, приправа, горчица и мед. Основную часть рациона образуют продукты тепловой стерилизации (продукты в консервных банках: мясные, рыбные или овощные), продукты сублимационной и тепловой сушки, составляющие примерно 40 процентов от всего объема продуктов: первые и вторые обеденные блюда, соки, твороги и т.п. Они упаковываются в алюминиевые банки, пакеты из металлизированной или полимерной пленки, которые позволяют восстановить обезвоженный продукт перед употреблением, «оводнить» его.

«Упаковка одновременно является посудой для приготовления и приема пищи», – несколько раз повторяет одно из фундаментальных правил внеземной кулинарии Виктор Добровольский, демонстрируя разные виды консервных банок: на 250 и 100 граммов. Маленькую банку Виктор Францевич ласково называет «стограммовочкой».

• 
• Продукты_космического_питания

Внешний вид космической укладки с питанием. Фото из архива ИМБП

В первом полугодии 2014 года на Бирюлевском экспериментальном заводе, изготавливающем более 90 процентов космической еды, будет установлено оборудование для фасования продуктов в более современную полужесткую упаковку из ламистера. Она гораздо легче своих «коллег» и проще утилизируется.

Кроме баночных продуктов поставляются на орбиту и свежие овощи и фрукты.

«Свежие! – восклицает Виктор Добровольский. – У нас есть уникальная технология, которой нет аналогов в мире. Ноу-хау наше! Приобретаем у поставщиков самые свежие яблоки, помидоры, лук, чеснок, лимоны, апельсины, грейпфруты, обрабатываем специальным веществом. Каким, не могу сказать. Оно у нас под секретом. Обработка фруктов и овощей идет в жидком состоянии. Эта технология дает возможность свежим овощам и фруктам сохраняться до 40 дней в обычных температурных условиях! Не в холодильнике. С транспортными и грузовыми кораблями мы каждый раз осуществляем поставку свежих овощей и фруктов».

Кто не ест, тот не работает

Систему жизнеобеспечения на борту МКС венчает СРВ-К2М – система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги. Это единственное место, где космонавту можно «добыть кипяток». Взять словосочетание в кавычки мне советует Юрий Пасечник – как такового кипятка на орбите нет. Максимальная температура воды, которую может получить космонавт, это 85 градусов Цельсия.

• 
• Продукты_космического_питания

Внешний вид некоторых космических продуктов. Архив ИМБП

«Вполне достаточно, чтобы погибли все бактерии, заварились чай и кофе, восстановились сублимированные продукты питания, – поясняет Юрий Михайлович. – Другой важный момент: температура кипения отрицательно действует на систему. Нужно было бы устранять эффект парообразования».

Убедиться в том, что чай действительно заваривается, раскрывая все оттенки своего вкуса, мне предлагается лично. У «самовара» – так в шутку космонавты называют систему нагрева воды – космонавт Евгений Тарелкин, бортинженер космического корабля «Союз ТМА-06М», старт которого был произведен в октябре 2012 года, участник экспедиции МКС-33. На всем, что касается продуктов космического питания, он собаку съел.

Предложив мне чай с бергамотом, Евгений Тарелкин демонстрирует процесс приготовления. Для начала определяет целостность упаковки и смотрит срок годности – это первое, что обязан сделать космонавт, взяв в руки пищевой продукт. Затем надрезает пакет с чаем по цветной линии. Нужно заметить, что любая упаковка в космосе отрезается не до конца – как правило, мелкие предметы куда-то улетают, а их самостоятельная жизнь в условиях невесомости крайне нежелательна.

• 
• Продукты_космического_питания

Космический чай. Источник фото: Центр подготовки космонавтов им. Ю.А.Гагарина

Затем пакет, который и будет служить стаканом, наполняется водой. На пакетах указывается, сколько миллилитров нужно закачать (объем одного качка составляет 25 мл). В случае с чаем объем воды можно варьировать. При наполнении пакета водой космонавт старается крепко его держать: если пакет слетит с заправочного штуцера из-за давления, которое создает система, вода может обжечь руки. И не только. Горячий водяной пузырь, беспорядочно летающий в условиях невесомости, доставит немало неприятностей экипажу.

Наконец, в пакет закачана вода, кран «самовара» плотно закрыт. Закрываем и клапан пакета. Если все сделано правильно, его можно безбоязненно переворачивать: двухслойная упаковка и лепестковый клапан заблокируют содержимое и не дадут ему вылиться.

«На борту берем полотенчико, и на всякий случай пакет вытираем, чтобы случайные капельки воды не распространились, – говорит Тарелкин, сценично вытирая пакет полотенцем. Теперь в атмосферу вода не попадет».

«Немного побултыхали», – продолжает комментировать процесс заварки чая в условиях невесомости космонавт. Встряхивает пакет, крепит его к космическому столу на велкро – застежку-липучку. Если этого не сделать на орбите, пакет, как и все другие незакрепленные продукты питания или столовые приборы, – улетит. Вместо велкро космонавты часто используют обычный односторонний скотч.

«Приклеиваем его к столу, фиксируем липкой частью наружу, и, по сути, на этом одном скотче все держится: вилки, ложки, банки, пакеты. Раз в неделю, когда уборка на станции, мы его меняем, потому что он пачкается, – раскрывает изюминки кулинарной жизни на МКС Евгений Тарелкин. – Баночку на скотч поставил, и она висит остывает. Плюс еще в том, когда есть начинаешь. Бывает, Земля позвала или ты на что-то во время еды отвлекся – опять поставил банку на скотч и полетел. У каждого на рабочем месте этот скотч – так и питаемся».

Космический обеденный стол Евгений Игоревич не случайно называет рабочим местом. Здесь едят для того, чтобы эффективно трудиться.

• 
• Продукты_космического_питания

Члены экипажа в модуле Звезда МКС – совместная трапеза. Слева направо – Чарльз Симоний (США), Сунита Уильямс (США), Федор Юрчихин (РФ), 2007 г.

«Хороший работник – тот, кто много ест. Будет кушать – будет хорошо работать, – уверен Юрий Пасечник. – Пища – это ведь не только восстановление защитных сил организма, но еще и психологическая разгрузка, моральное удовлетворение. Это очень важно при напряженном рабочем графике, по которому живут космонавты».

Евгений Тарелкин подтверждает мнение инструктора:

«Можно даже не поесть, но сам процесс приготовления – это то, что доставляет несказанное удовольствие. Как дома. Причем меню надо продумать еще с вечера: «Я завтра харчо буду!..» – мечтательно предполагает космонавт.

Чай готов, Евгений Тарелкин дает последние наставления:

« Вот прямо из этого клапаночка пейте. Потихоньку, по чуть-чуть. Вот тут поддерживайте. Здесь лучше пальчиком прижмите. Так на орбите чаек и пьем».

Из напитков, помимо чая, космонавтам предлагаются кофе, соки. Спиртные напитки на орбиту не поставляются. У технологов для этого уже давно все готово – отработана упаковка, однако медики – не рекомендуют.

• 
• Продукты_космического_питания

Космический сок. Источник фото: Центр подготовки космонавтов им. Ю.А.Гагарина

«Диетологи не считают спиртные напитки особым ограничением (допустим, небольшое количество вина способствует повышению аппетита), но что касается психологов, то они выступают однозначно против – неизвестно, как человек себя поведет. Опасаются изменения реакций в отрицательную сторону, перевозбуждения», – констатирует заведующий лабораторией питания, гастроэнтерологии и санитарно-гигиенического контроля условий обитаемости Института медико-биологических проблем Александр Агуреев.

Второе ограничение – газированные напитки. Они тоже не входят в состав космического рациона: с их потреблением у астронавтов связаны неприятные ощущения. На земле мы имеем возможность удалить излишки газа из ротовой полости, а в условиях невесомости эта процедура весьма затруднительна.

Космос космосом, а обед – по расписанию

Вопрос на засыпку: сколько продуктов питания имеется в распоряжении российского космонавта на орбите? Сто? Маловато будет. Двести? Берите больше! Двести пятьдесят? Теплее!

Более трехсот специальных пищевых продуктов насчитывается сегодня на орбите.

И это еще не всё. К специальным добавляются так называемые промышленные – привычные всем нам продукты серийного производства, но адаптированные для космоса. Таких – порядка ста. По заверениям специалистов, в последнее время эти продукты весьма востребованы космонавтами.

«Очень хорошо их едят. Черную икру, например», – уточняет Виктор Добровольский.

Из разряда деликатесных большой популярностью пользуется сублимированный творог с орехами. Причем его предпочитают не только российские космонавты, но и астронавты из США, работающие на Международной космической станции.

«У них пока такого нет – заказывают у нас», – подытоживает Виктор Добровольский.

Задача обеспечения питанием международных экипажей имеет разные решения. Например, гостевые наборы, включающие национальные продукты страны, которую представляет космонавт. Или совместный рацион, как это было при полетах российско-американских экипажей на МКС – с 1-й по 19-ю экспедиции. Одна часть меню состояла из российских продуктов, вторая – из продуктов производства США. Соотношение – 50 на 50.

Начало совместному российско-американскому рациону положили две программы: «Мир» – «Шаттл» и «Мир» – NASA». Александр Агуреев, действительный член Международной академии астронавтики и Академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, член Проблемного совета Российского космического агентства по системам жизнеобеспечения, считает создание совместного рациона одним из ключевых результатов данных программ.

«Были отработаны условия по предполетной подготовке членов экипажа – в части обеспечения питанием, проводилась дегустация продуктов. Американцы приезжали к нам, в Центр подготовки космонавтов, наши – ездили в США и там знакомились с ассортиментом американских продуктов, – рассказывает Александр Агуреев. – Рацион формировался с максимальным учетом индивидуальных вкусовых предпочтений членов экипажей, проводилась его апробация. На основании оценок, которые давали космонавты, вносились коррективы».

Так был составлен не только рацион, но и отработан такой важный процесс, как ротация суточных рационов, а также их раздельная доставка. Россия отправляла продукты питания на орбиту своими «Прогрессами», США – «Шаттлами».

«Продукты доставляются примерно за месяц до того, как экипаж, для которого они предназначены, прилетает на орбиту. По прилету космонавты отыскивают свои контейнеры, а также находят то, что оставляет предыдущий экипаж. Существует такое правило: экипаж может приступить к своему рациону только после того, как запасы, оставшиеся от предыдущего экипажа, будут съедены. Безусловно, имеются в виду только те продукты, срок годности которых не вышел», – объясняет Александр Агуреев.

Такой подход приводил к тому, что прибывший на орбиту экипаж мог приступить к использованию своего рациона далеко не сразу – бывали случаи, когда космонавты открывали свои пищевые контейнеры спустя пять месяцев после прибытия на станцию.

«Это своего рода прогрессия: один экипаж приступил к своему рациону позднее, другой – еще позднее, отсюда и излишки, они естественны», – говорит Агуреев.

Чтобы избежать скопления продуктов на станции, российскими и американскими специалистами в 2008 году было принято совместное решение разделить рацион на две части: базовый (он же – основной, он же – стандартный) и индивидуальный – дополнительный.

Базовый рацион формируется на основании среднестатистической оценки продуктов ранее летавшими космонавтами и астронавтами. Индивидуальный – составляется с учетом конкретных вкусовых предпочтений данного члена данного экипажа.

«Перед полетом проходит апробация продуктов в медицинском управлении, – говорит Евгений Тарелкин. – Каждый член экипажа по нескольку раз пробует каждый вид пищи и выставляет приоритет. Потом по этим оценкам формируются контейнеры – 16-суточные рационы. То есть, контейнер содержит продукты на каждого человека на 16 суток. Но мы, например, не использовали контейнеры рекомендованным способом – брали один, и он служил как общий. Наступало время завтрака, обеда или ужина, каждый из нас обращался к одному контейнеру, из которого выбирал нужный ему продукт. Нам было хорошо: у нас были разные вкусы. Один любил картошку, другой – рис. И мы этот контейнер съедали все вместе, скопом. Это было для нас удобно».

Продукты космонавтами оцениваются по 9-балльной системе – такая шкала оценки пришла к нам из-за рубежа. До этого в России пользовались 5-балльной шкалой, однако, как отмечают и ученые, и космонавты, 9-балльная дает больше возможностей для составления представления о продукте, о его достоинствах или недостатках. В базовый рацион включаются продукты, получившие оценку от 6 до 9 баллов, в индивидуальный – те, которым была выставлена «девятка».

«Таким образом, получаются две части рациона, причем основная по объему больше дополнительной и по калорийности выше: две тысячи килокалорий против одной тысячи. Космонавт не употребляет те продукты из базового рациона, которые не приемлет, которые ему не нравятся, – заменяет их на продукты, которые находятся в дополнительной части», – отмечает Агуреев.

С таким нововведением невостребованных продуктов на борту стало оставаться меньше, однако полностью избежать накоплений пока не удается. Специалисты в области организации космического питания продолжают искать более совершенные варианты решения этой задачи.

Коврижка специального назначения

Целый ряд задач пришлось решать и разработчикам космического хлеба. Первая – была связана с его массой.

История самого насущного пропитания для космонавтов началась с круглой булочки, из пшеничной муки, весом 7–8 граммов.

«После первых полетов были поставлены вопросы, связанные с тем, что хлеб имеет очень большую массу. Хлеб приходилось откусывать», – констатирует экс-руководитель направления длительного хранения хлеба ГОСНИИ хлебопекарной промышленности, кандидат технических наук Феликс Кветный. –

При откусывании образовывались крошки, которые летали в невесомости, могли попасть в функционирующие на станции механизмы, в дыхательное горло. Это очень опасно.

В начале 1970-х специалисты приступили к производству хлеба меньшей массы. Проведя множество экспериментов и замеров, пришли к выводу, что оптимальным будет хлеб в 4,5 грамма. Такой вес актуален для ржаного хлеба. Пшеничный – составляет 3 грамма.

«Если делать хлеб большей массы, то тесто при выпечке будет вылезать из формы, потому что хорошо поднимается», – предостерегает Феликс Кветный, занимающийся производством космического хлеба более 45 лет.

Пшеничный сдобный, бородинский, ржаной московский, столовый и коврижка медовая – таков классический хлебный ассортимент космического потребления. По просьбе космонавтов, в ГОСНИИ хлебопекарной промышленности разработали технологию мини-кексов и рулетов – на один укус, как и хлеб. Помимо специализированных хлебобулочных изделий на орбиту иногда отправляются и кондитерские изделия массового потребления. Всё для того, чтобы у космонавтов был широкий выбор.

• 
• Продукты_космического_питания

Космический хлеб – пшеничный, ржаной и коврижка. Вверху с этикеткой, а внизу – то как он собственно выглядит – кусочками по несколько граммов в брикете

Другой важной задачей стало увеличить срок годности хлеба, сопутствующая ей задача – разработать соответствующую упаковку.

«Кроме сдобного хлеба в упаковке из парафинированной бумаги в СССР ничего не выпускалось. Хлеб был хорошего качества, но имел срок годности всего 5 дней, а надо было – 4 месяца. Потом встал вопрос о 7-месячном сроке, – вспоминает Кветный, потративший немало времени на подбор упаковочных материалов. – Стали использовать полиэтилен-целлофановую пленку, ПЦ-2 называлась. Достаточно стойкая к температурным воздействиям. Но проблема заключалась в том, что когда упакованный хлеб обрабатывался теплом (это обеспечивает стерильность изделия), пакеты раздувались, образовывались отверстия, которые не всегда закрывались после обработки. Это приводило к плесневению хлеба во время хранения в упаковке».

Кветному и его команде пришлось изучить, как возрастает температура внутри пакета, как он раздувается, какое давление выдерживает. При 0,7–0,8 атмосферах пакет уже лопался. Ученые определили, что достаточно 0,6 атмосфер, чтобы швы выдерживали нагрузку. Сегодня первичная упаковка идет из термостойких пленок: лавсан, полипропилен, полиэтилен, – и их комбинаций.

Новацией российского космического хлебопроизводства в 1970-е годы стала вторичная упаковка хлеба – одна пленка не давала эффекта: хлеб быстро высыхал. В качестве вторичной упаковки применили отечественную полиэтиленовую пленку толщиной 100 мкм, выпускаемую по ГОСТу.

Она и сегодня позволяет обеспечить сохранность хлеба в течение 15 месяцев.

В производстве космического хлеба на протяжении более четырех десятилетий неизменным остается способ приготовления – все делается по старым рецептам.

«За исключением обработки упаковки мы стараемся ничего не менять, потому что хлеб – это вековое, – афористичен Кветный. – Народом накоплен опыт, который переходит из столетия в столетие».

Однако исключение все-таки есть. Оно относится к пшеничному хлебу. Если ржаной – более стойкий к микробиологической порче, «попроще», как определяет его Феликс Михайлович, то к пшеничному было много нареканий: часто болел картофельной болезнью. Чтобы с нею справиться, нужно было поднять кислотность хлеба, но при этом терялись его вкусовые качества. В результате была разработана специальная технология:

«Мы взяли не густую или жидкую, а полужидкую опару, поставили ее на ночь, но при низкой температуре – 20–22 градуса. Она стояла 18 часов, набирая соответствующую кислотность. Процессы набухания муки шли хорошо, и получился очень мягкий пышный мякиш хлеба, который не заболевал картофельной болезнью. Тепловая обработка при температуре 100 градусов обеспечила полную стерильность изделия. Споровые микроорганизмы погибают уже при 80 градусах».

Кроме картофельной болезни пшеничный хлеб быстро черствел. Чтобы справиться и с этим, в рецептуру были также внесены изменения:

«Мы знаем, что поверхностно активные вещества придают мягкость хлебу, но мы выбрали не искусственные, не лецитины, например, которые раньше использовались, а взяли обычные яичные желтки. Во-первых, это дало мягкость, а во-вторых, желтки содержат естественные токоферолы, которые предохраняют хлеб от прогоркания. Первыми стали использовать и оливковое масло для обработки форм для выпечки. Это тоже помогало бороться с прогорканием».

Хлеб, произведенный в спеццехе ГОСНИИ хлебопекарной промышленности, хранится не только при комнатной температуре. На летнем Байконуре, при 30–35 градусах по Цельсию, хлеб успешно пребывает несколько дней вне холодильника – до загрузки в космический корабль.

«В производстве хлеба всё играет роль, – резюмирует Кветный. – Вы взяли дрожжи, положили в холодильник, через три дня они потеряли часть своей подъемной силы, значит, меняются параметры брожения теста. Надо следить за всеми тонкостями тестоприготовления».

Ранее об этом на СУН: https://sdelanounas.ru/blogs/4752/ 

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.