Los alimentos espaciales son un tipo de producto alimenticio creado y procesado para el consumo de los astronautas durante las misiones al espacio exterior . Estos alimentos tienen requisitos específicos para proporcionar una dieta equilibrada y una nutrición adecuada a las personas que trabajan en el espacio, a la vez que son fáciles y seguros de almacenar, preparar y consumir en los entornos sin gravedad llenos de maquinaria de las naves espaciales tripuladas . Los alimentos espaciales suelen liofilizarse para minimizar el peso y garantizar una larga vida útil.
En los últimos años, varias naciones que participan en programas espaciales han utilizado alimentos espaciales como una forma de compartir y mostrar su identidad cultural y facilitar la comunicación intercultural . Aunque los astronautas consumen una amplia variedad de alimentos y bebidas en el espacio, la idea inicial del Comité del Hombre en el Espacio de la Junta de Ciencias Espaciales en 1963 fue proporcionar a los astronautas una dieta que les proporcionara todas las vitaminas y nutrientes necesarios. [1]
Existen varias clasificaciones de alimentos espaciales, como se detalla a continuación: [2] [3]
Los alimentos básicos y condimentos más comunes no tienen una clasificación y se conocen simplemente por el nombre del artículo. [ cita requerida ]
El diseño de alimentos para el consumo en el espacio es un proceso a menudo difícil. Los alimentos deben cumplir una serie de criterios para ser considerados aptos para el espacio. Los alimentos deben ser fisiológicamente apropiados, es decir, deben ser nutritivos, de fácil digestión y agradables al paladar. En segundo lugar, los alimentos deben estar diseñados para el consumo en un entorno de gravedad cero. Por tanto, deben ser ligeros, estar bien envasados, ser rápidos de servir y requerir una limpieza mínima. Por último, los alimentos requieren un gasto mínimo de energía durante su uso; deben almacenarse bien, abrirse fácilmente y dejar pocos residuos (los alimentos que tienden a dejar migas, por ejemplo, no son adecuados para el espacio). [ cita requerida ]
Se han probado las bebidas carbonatadas en el espacio, pero no son muy populares debido a los cambios en los eructos causados por la microgravedad. Sin la gravedad para separar el líquido y el gas en el estómago, los eructos dan lugar a un tipo de vómito llamado " eructo húmedo ". [5] Coca-Cola y Pepsi fueron transportadas por primera vez en el STS-51-F en 1985. Coca-Cola ha volado en misiones posteriores en un dispensador especialmente diseñado que utiliza hardware de BioServe Space Technologies utilizado para experimentos bioquímicos. La Estación Espacial Mir llevó latas de Pepsi en 1996. [ cita requerida ]
También se ha desarrollado una cerveza que contrarresta la reducción de la percepción del gusto y el olfato en el espacio y reduce la posibilidad de eructos húmedos en microgravedad. Producida por Vostok 4-Pines Stout, un experimento de vuelo parabólico validó que la receta de carbonatación reducida cumplía los criterios previstos para el espacio. [6] La cebada cosechada de cultivos cultivados durante varias generaciones en el espacio también se ha traído de vuelta a la Tierra para producir cerveza. Si bien no es un alimento espacial (se utilizó la misma receta "terrestre" de alta carbonatación), el estudio demostró que los ingredientes cultivados en el espacio son seguros para la producción. [7]
El pan espacial ha resultado difícil de conseguir debido a una variedad de desafíos. En 2012 se sugirió un método en el que la masa se leuda con CO2 disuelto ( en lugar de levadura) y se cocina mediante un proceso de baja temperatura, lo que podría permitir hornear pan fresco a partir de ingredientes a granel en futuros vuelos espaciales. [8]
El objetivo principal de los envases de alimentos espaciales es conservar y contener los alimentos. Sin embargo, el envase también debe ser ligero, fácil de desechar y útil para la preparación de los alimentos para el consumo. El envase también incluye una etiqueta con código de barras, que permite el seguimiento de la dieta de un astronauta. Las etiquetas también especifican las instrucciones de preparación de los alimentos tanto en inglés como en ruso . [5]
Muchos alimentos del programa espacial ruso se envasan en latas y latas [9] . Estas se calientan mediante métodos electroresistivos (óhmicos) , se abren con un abrelatas y se consume directamente la comida que contienen. Las sopas rusas se hidratan y se consumen directamente de sus paquetes [10] .
Los alimentos espaciales de la NASA se envasan en bolsas de plástico [11] o se secan por congelación. [9] También se envasan en recipientes sellados que encajan en bandejas para mantenerlos en su lugar. Las bandejas incluyen correas en la parte inferior, lo que permite a los astronautas sujetar la bandeja a un punto de anclaje, como sus piernas o una superficie de pared, e incluyen clips para sujetar una bolsa de bebida o utensilios en el entorno de microgravedad. [ cita requerida ]
La Estación Espacial Internacional está equipada con cámaras de rehidratación y calentadores de alimentos para preparar los alimentos envasados antes del consumo. [12] La primera cocina de la ISS estaba ubicada en el Segmento Orbital Ruso (ROS), que contenía un sistema de hidratación para recalentar alimentos y un calentador de alimentos para alimentos enlatados . Estados Unidos desarrolló el segundo sistema de calentamiento de alimentos en forma de maletín para proporcionar la función de recalentamiento de alimentos envasados. Se agregó una segunda cocina al módulo Unity debido al aumento del tamaño de la tripulación. Las cenas combinadas eran raras, ya que los astronautas rusos, del transbordador espacial y de otros países de la ISS a menudo comían en sus propios segmentos con diferentes horarios. [13] [14]
En la Estación Espacial Tiangong , la cocina está ubicada en el módulo central Tianhe , junto con las habitaciones y los sistemas de entretenimiento. [15] [16] Y la cocina está equipada con una pequeña mesa de cocina para la preparación de alimentos y el primer horno microondas en un vuelo espacial. [17] [18] Huang Weifen, el entrenador jefe de astronautas de la Agencia Espacial Tripulada de China (CMSA), explicó que la intención era asegurarse de que los astronautas puedan "tener siempre comida caliente cuando la necesiten". [19] [20]
Los primeros alimentos espaciales se componían principalmente de cubos del tamaño de un bocado, polvos liofilizados y líquidos espesos envueltos en tubos de aluminio. Utilizados por primera vez en la tercera misión Mercury en 1962, el astronauta estadounidense John Glenn fue el primero en comer directamente de un tubo de aluminio, específicamente puré de manzana. [21] Sin embargo, los tubos finalmente se dejaron de fabricar porque su diseño no permitía oler ni ver la comida, y la textura también planteaba limitaciones a la variedad de alimentos que se podían conseguir. [21] También se disponía de polvos liofilizados que se podían rehidratar, así como cubos de comida del tamaño de un bocado con alto contenido calórico. Estas soluciones tenían sus propios desafíos, sin embargo, con el tiempo, los polvos se volvieron más fáciles de volver a congelar y los cubos se recubrieron con gelatina para evitar que se desmoronaran en el equipo. [22] Con la introducción del "cuenco de cuchara", en la misión Apolo 8, los astronautas pudieron abrir el contenido del paquete y comer la sencilla comida con una cuchara. [23]
Para el almuerzo en el Vostok 1 (1961), Yuri Gagarin comió de tres tubos de pasta de dientes de 160 g (5,6 oz), dos de los cuales contenían porciones de puré de carne y uno que contenía salsa de chocolate [ cita requerida ] .
En agosto de 1961, el cosmonauta soviético Gherman Titov se convirtió en el primer ser humano en experimentar mareos espaciales a bordo del Vostok 2 ; posee el récord de ser la primera persona en vomitar en el espacio. [24] Este acontecimiento "anunció la necesidad de nutrición en los vuelos espaciales". [25]
John Glenn , el primer estadounidense en orbitar la Tierra en 1962, iba a experimentar con la alimentación en condiciones de ingravidez. Algunos expertos habían expresado su preocupación por la posibilidad de que la ingravidez pudiera afectar a la deglución. Glenn no experimentó tales dificultades y se determinó que la microgravedad no afectaba al proceso natural de deglución , que es posible gracias a la peristalsis del esófago . [ cita requerida ]
A los astronautas de las misiones Mercury posteriores (1959-1963) no les gustó la comida que se les proporcionó. Comieron cubos del tamaño de un bocado, polvos liofilizados y tubos de semilíquidos. Los astronautas la encontraron poco apetitosa, tuvieron dificultades para rehidratar los alimentos liofilizados y no les gustó tener que apretar los tubos o recoger las migajas. [2] Antes de la misión, los astronautas también recibieron desayunos con bajo contenido residual el día del lanzamiento para reducir las posibilidades de que defecaran durante el vuelo. [26]
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Varios de los problemas alimentarios de las misiones Mercury se abordaron en las posteriores misiones Gemini (1965-1966). Se abandonaron los tubos (a menudo más pesados que los alimentos que contenían), se añadieron capas de gelatina a los cubos del tamaño de un bocado para evitar que se desmoronaran y se desarrollaron métodos de rehidratación más simples. Los menús también se ampliaron para incluir elementos como cóctel de camarones , pollo y verduras, cuadrados de tostadas, pudín de caramelo y jugo de manzana . [2]
La tripulación del Gemini 3 se llevó un sándwich de carne en conserva durante su vuelo espacial. Al comandante de la misión Gus Grissom le encantaban los sándwiches de carne en conserva, por lo que el piloto John Young llevó uno, alentado por su compañero astronauta Walter Schirra . Sin embargo, se suponía que Young solo debía comer alimentos aprobados y Grissom no debía comer nada en absoluto. Las migas flotantes del pan planteaban un problema potencial, lo que hizo que Grissom guardara el sándwich y los astronautas fueron reprendidos levemente por la NASA por el acto. [27] Se convocó una audiencia en el Congreso, lo que obligó al administrador adjunto de la NASA, George Mueller, a prometer que no se repetirían, y la NASA renovó la vigilancia sobre lo que los astronautas llevaban en futuras misiones. [28] [29] [30]
Antes del programa Apolo (1968-1975), el desarrollo temprano de alimentos espaciales se llevó a cabo en la Escuela de Medicina Aeroespacial de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y los Laboratorios Natick del Ejército . [25] La variedad de opciones de alimentos continuó expandiéndose para las misiones Apolo , ya que la nueva disponibilidad de agua caliente hizo que la rehidratación de alimentos liofilizados fuera más sencilla y produjo un resultado más apetitoso. Este fue un aspecto importante durante las misiones Apolo, ya que los astronautas pasarían más tiempo en el espacio. Los alimentos apetitosos aumentarían las posibilidades de la tripulación de mantener una nutrición adecuada, [21] y el "cuenco de cuchara" permitió prácticas de alimentación más normales. La comida se podía guardar en recipientes especiales de plástico con cierre hermético, y la humedad permitía que la comida se pegara a una cuchara. [2] Sin embargo, la falta de sabor era un problema en ese momento, ya que la comida se preparaba con muy pocas especias para evitar sobreestimular el sistema gastrointestinal. Por lo tanto, los astronautas siempre buscaban algo que tuviera un poco más de sabor; La comida favorita del caminante lunar del Apolo 17, Harrison Schmitt , eran los cuadrados de tocino, mientras que Buzz Aldrin disfrutaba de los camarones y Paul J. Weitz optó por el helado. [31] [32] En las misiones Apolo posteriores, se mejoraron los alimentos para utilizar bolsas de retorta y latas. Esto permitió que los alimentos se estabilizaran térmicamente, lo que permitió almacenarlos durante períodos de tiempo más prolongados. [21]
Buzz Aldrin participó del sacramento cristiano presbiteriano de la Santa Comunión en la Luna. Había sido consagrado por su pastor, el reverendo Dean Woodruff, dos semanas antes de la misión espacial. [33]
"Vertí el vino en el cáliz que me había dado nuestra iglesia. En la gravedad de un sexto de la luna, el vino se enroscó lenta y elegantemente por el costado de la copa. Fue interesante pensar que el primer líquido que se vertió en la luna, y el primer alimento que se comió allí, fueron elementos de la comunión". — Buzz Aldrin [33]
Aldrin recibió la Eucaristía en la misma hora que su iglesia local ese domingo de reposo y más tarde declaró: "Sentí especialmente fuerte mi unidad con nuestra iglesia en casa y con la Iglesia en todas partes". [33]
Las áreas habitables más grandes en la estación espacial Skylab (1973-1974) permitieron tener un refrigerador y un congelador a bordo. [34] Esto permitió almacenar alimentos perecederos y congelados, lo que convirtió a la microgravedad en el principal obstáculo de las misiones futuras. [35] : 142–144 Cuando los paneles solares de Skylab se dañaron durante su lanzamiento y la estación tuvo que depender de la energía mínima del soporte del telescopio Apollo hasta que los miembros de la tripulación de Skylab 2 realizaron reparaciones, el refrigerador y el congelador estaban entre los sistemas que el Centro de Control de Misión mantuvo en funcionamiento. El módulo Orbital Work Shop (OWS) tenía una sala de oficiales especialmente diseñada dedicada a la preparación de alimentos y la cena (ver imagen a la derecha). [ cita requerida ]
También había una mesa de comedor, diseñada para evitar posiciones jerárquicas a través de su disposición triangular y para favorecer la cohesión social. La mesa y las sillas estaban fijadas al suelo y equipadas con sujeciones para los pies y los muslos, lo que permitía una experiencia de comer más normal. Las bandejas utilizadas podían calentar la comida y tenían imanes para sujetar los utensilios para comer y las tijeras que se utilizaban para abrir los recipientes de comida. [35] : 142–144 [36] : 29 Podía acomodar a los tres miembros de la tripulación al mismo tiempo utilizando una variedad de sujeciones de microgravedad. [37] Como resultado de la disposición mejorada para comer, los astronautas a bordo del Skylab mantuvieron una de las mejores ingestas nutricionales registradas. [34]
Los menús incluían 72 artículos; por primera vez, alrededor del 15% estaba congelado. El cóctel de camarones y las galletas de mantequilla fueron los favoritos constantes; langosta Newberg , pan fresco, [38] productos cárnicos procesados y helado estaban entre otras opciones. [34] La comida era similar a la utilizada para Apollo, pero estaba sellada en latas para su conservación. [38] La tripulación la encontró mejor que la de Apollo, pero aún insatisfactoria, en parte debido a que la comida sabía diferente en el espacio que en la Tierra. [35] : 292–293, 308 Los alimentos congelados fueron los más populares, y disfrutaron de las comidas picantes [36] : 130 debido a la congestión nasal por la ingravidez que embotaba sus sentidos del gusto y el olfato. [35] : 292–293, 308 La ingravidez también complicó el proceso de comer y limpiar, y las tripulaciones dedicaban hasta 90 minutos al día a las tareas domésticas. [39]
A petición de los astronautas, la NASA incluyó jerez cremoso para una misión Skylab y envasó un poco para probarlo en una aeronave de gravedad reducida . En microgravedad, los olores se infiltran rápidamente en el ambiente y la agencia descubrió que el jerez desencadenaba el reflejo nauseoso . La preocupación por la reacción del público ante la posibilidad de llevar alcohol al espacio llevó a la NASA a abandonar sus planes. En cambio, los astronautas bebieron el suministro comprado mientras consumían su dieta especial previa a la misión. [38]
Los astronautas del proyecto de pruebas Apollo-Soyuz (1975) recibieron muestras de comida espacial soviética cuando la tripulación combinada cenó junta. Entre los alimentos proporcionados por Soyuz 19 había lengua de res enlatada , pan de Riga envasado , tubos de borscht (sopa de remolacha) y caviar . El borscht estaba etiquetado como " vodka ". [40]
Las estaciones Salyut de la Unión Soviética fueron las primeras en estructurarse en zonas para diferentes actividades, incluida una mesa para trabajar y cenar juntos. A mediados de la década de 1970, los cosmonautas y astronautas de las estaciones de investigación espacial rusas Salyut podían comer alimentos frescos como tomates, cilantro y pepinos de sus jardines espaciales orbitales, y algunos incluso tenían la posibilidad de beber un sorbo de vino o vodka con su comida. [31] El invernadero pionero Oasis en Salyut 1 (lanzado en abril de 1971) condujo a la implementación de instalaciones de cultivo de plantas en las estaciones Salyut posteriores, en Mir y en la Estación Espacial Internacional, y se dice que las primeras verduras cultivadas en el espacio se comieron en 1975 a bordo de Salyut 4. [31] [41]
Como parte del programa espacial Interkosmos , los aliados de la Unión Soviética, incluida la República Popular de Bulgaria , participaron activamente en la investigación y el despliegue de tecnologías espaciales desde la década de 1960 hasta el final del comunismo en 1989-1990 en el Bloque del Este . El Instituto de Criobiología y Liofilización (ahora Instituto de Criobiología y Tecnología de Alimentos), fundado en 1973 como parte de la Academia Búlgara de Ciencias , produjo alimentos espaciales para los propósitos del programa. [42] [43] El menú incluye platos tradicionales búlgaros como tarator , sarma , musaka , lyutenitza , kiselo mlyako , verduras y frutas secas, etc. [44] [45]
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El objetivo de la NASA para la comida en la ISS es hacer que la experiencia sea lo más parecida posible a la de la Tierra, y se propone proporcionar alimentos más aceptables y apetecibles. [46] Los astronautas modernos tienen una mayor variedad de platos principales para elegir y muchos solicitan menús personalizados de listas de alimentos disponibles que incluyen artículos como ensalada de frutas y espaguetis . En los vuelos espaciales se comen frutas y verduras frescas que se pueden almacenar de forma segura a temperatura ambiente. Los astronautas a veces piden cecina para los vuelos, ya que tiene una vida útil más prolongada y un sabor fuerte. [47] [48] La comida en la ISS es similar a la del transbordador, en el sentido de que está empaquetada individualmente para permitir intercambios y evitar problemas en el entorno de microgravedad. Debido al suministro limitado de agua, se ha hecho hincapié en los alimentos termoestabilizados en lugar de los métodos de rehidratación. [46]
Desde 2002, el pequeño sistema de invernadero LADA (la cámara de hojas mide sólo 16 x 20 x 26 cm/6 x 8 x 10 pulgadas) se ha utilizado a bordo de la Estación Espacial Internacional para estudiar cómo crecen las plantas en microgravedad y para cultivar verduras comestibles para los astronautas. LADA incluye un módulo de control y fue enviado a la estación ya equipado con el medio de cultivo de raíces para que las plantas se cultiven y se consuman en el espacio.
[58]
El Proyecto de Tecnología Alimentaria Avanzada (AFT) de la NASA está investigando formas de garantizar un suministro adecuado de alimentos para misiones de exploración espacial de larga duración. [59] Esta investigación se centra principalmente en mitigar los efectos adversos para la salud causados por los vuelos espaciales de larga duración. [46] El impacto para la salud puede incluir síntomas como pérdida de peso, deshidratación, reducción del recuento de glóbulos rojos, estreñimiento y desequilibrios electrolíticos. El Proyecto de Tecnología Alimentaria Avanzada tiene como objetivo desarrollar alimentos espaciales que minimicen estos efectos adversos. [60]
En octubre de 2003, la República Popular China inició su primer vuelo espacial tripulado, el Shenzhou 5. El astronauta, Yang Liwei , llevó consigo y comió cerdo yuxiang especialmente procesado ( en chino :鱼香肉丝), pollo Kung Pao ( en chino :宫保鸡丁) y arroz Ocho Tesoros ( en chino :八宝饭), junto con té de hierbas chino . [61] La comida preparada para este vuelo y el vuelo tripulado posterior en 2007 se ha comercializado para su venta en el mercado masivo. [62]
En la estación espacial Tiangong , se almacenan a bordo comidas que consisten en 120 tipos diferentes de alimentos, seleccionados según las preferencias de los astronautas. Los alimentos básicos, como cerdo desmenuzado en salsa de ajo, pollo kung pao , carne de res con pimienta negra, cerdo desmenuzado yuxiang , repollo encurtido y bebidas, incluida una variedad de tés y jugos, se reabastecen mediante viajes de la nave espacial de carga robótica de clase Tianzhou . Las frutas y verduras frescas se almacenan en refrigeradores. Huang Weifen, el entrenador jefe de astronautas de CMSA, explica que la mayoría de la comida se prepara para que sea sólida, deshuesada y en trozos pequeños. Se utilizan condimentos como salsa de cerdo y salsa de pimienta de Sichuan para compensar los cambios en el sentido del gusto en microgravedad. [19] [20] Los alimentos a menudo se ajustan de acuerdo con los comentarios de los astronautas, como cuando se incluyeron mayores suministros de verduras en Tianzhou 4. [ 63]
Además, la estación Tiangong-2 de China ha llevado a cabo experimentos de cultivo de alimentos a bordo en un entorno de microgravedad, como berros, una especie de hierba comestible, y arroz. La estación también alberga gusanos de seda, un experimento ideado por estudiantes para ver si se pueden utilizar como fuente de proteínas en misiones espaciales de larga duración. [6]
Actualmente se está trabajando mucho para desarrollar soluciones alimentarias y de envasado adecuadas para misiones espaciales de larga duración (2,5 años o más). El objetivo principal es proporcionar alimentos sabrosos y nutritivos para los astronautas, teniendo en cuenta además la minimización del volumen, la masa y los residuos. [64]
Una consideración clave es la de minimizar los desechos producidos durante misiones de larga duración. Se ha hecho hincapié en la importancia de las soluciones de embalaje biodegradables, comestibles y reutilizables, ya que éstas reducirán la presión sobre el sistema de gestión de residuos sólidos. También se ha propuesto maximizar la vida útil de los alimentos, lo que contribuirá aún más a reducir los desechos. [64]
También se están realizando investigaciones sobre sistemas alimentarios para misiones a la superficie lunar y planetaria. Actualmente, se presta gran atención al procesamiento de cultivos, con el objetivo de que los cultivos hidropónicos constituyan la mayor parte del menú. Las primeras ideas sobre cultivos incluyen batatas y boniatos, soja, trigo y arroz. Un beneficio secundario es que facilita la producción y regulación del oxígeno y el dióxido de carbono. [64]
Se está haciendo hincapié en garantizar que los astronautas reciban no solo los niveles recomendados de nutrientes para mantener la salud mental y física, sino también las cantidades correctas necesarias para los vuelos espaciales de larga duración. Las investigaciones han demostrado que los requisitos nutricionales cambian con la cantidad de tiempo que se pasa en el espacio. Por ejemplo, la cantidad recomendada de calcio es de 1000 mg/día, que aumenta a 1200 mg/día en misiones de larga duración. [64]
Aprovechando la popularidad de las misiones espaciales Apolo a principios de los años 1970, Pillsbury comercializó "Food Sticks" (también conocidos como " Space Food Sticks ") para el mercado de consumo. [65] Se incluyeron catorce barritas envasadas individualmente en una caja, y venían en seis sabores, como mantequilla de maní , caramelo y chocolate . Los Food Sticks se comercializaron como un "snack nutricionalmente equilibrado entre comidas". [ cita requerida ]
Se pueden encontrar ejemplos de productos derivados en las tiendas de regalos del Centro Espacial de la NASA, en las tiendas de golosinas y novedades, en tiendas minoristas en línea o en las tiendas Army Surplus . Un ejemplo popular es el helado liofilizado . Tang , comercializado originalmente en 1959, vio un aumento en popularidad en la década de 1960 debido a su inclusión en los vuelos espaciales tripulados estadounidenses. [ cita requerida ]
Como no hay gravedad, el contenido del estómago flota y tiende a permanecer en la parte superior del estómago, debajo de la caja torácica y cerca de la válvula en la parte superior del estómago. Como esta válvula no es un cierre completo (solo un músculo que trabaja con la gravedad), si eructas, se convierte en un eructo húmedo a partir del contenido del estómago.
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