Чарльз Уолфорт - За пределами Земли - В поисках нового дома в Солнечной системе

Астронавты на МКС питаются лучше. Нынешнее меню содержит узнаваемую и весьма разнообразную пищу. Члены команды из США берут еду из кладовой, содержащей двести рационов восьми категорий — завтраки, овощи и супы, мясо и т.д., и из девяти контейнеров, основанных на их личных предпочтениях (у русских на станции своя еда). Такая система позволяет увериться в том, что каждый член команды может выбрать любимую еду из широкого ассортимента и питается сбалансированно.

Астронавты пьют порошковый апельсиновый сок с витамином C, но в основном едят то же, что и взрослые, ведущие обычную жизнь на Земле. Креветка для астронавта на МКС выглядит и пахнет, как обычная креветка. NASA делает консервы из креветок и многого другого, только не в банках, а в мягких пакетах. Готовясь поесть, астронавты подогревают порционный пакет в специальном кондуктивном нагревателе размером с чемоданчик (по сути, в печи), вскрывают его и едят содержимое вилкой. В ходе обработки контролируется вязкость пищи, чтобы предотвратить выбросы жидкости в невесомости. Сублимированная еда восстанавливается в другой установке, впрыскивающей нужное количество воды, разогретой до необходимой температуры.

На МКС есть стол, за которым астронавты едят вместе; Грейс говорит, что это чрезвычайно важно в психологическом и социальном смысле, что это косвенная поддержка здоровья и диеты. Стулья в невесомости не нужны. Стол оборудован липучками, к которым можно прилепить продукты. Пока что эта система работает. При суточной диете в 3000 калорий и режиме упражнений два часа в день многие астронавты не теряют в весе и мышечной массе.

Но Грейс говорит, что полет далеко и надолго (например, на пресловутый Марс) по-прежнему остается нерешенной исследовательской задачей. Используемая на МКС пища хранится недостаточно долго, не более трех лет с даты ее производства. Пища для марсианской миссии должна храниться пять лет, и ее необходимо доставить туда заранее. Мало что из нынешнего успешного меню NASA останется аппетитным в течение такого срока и сохранит изначальную питательную ценность. Исследования показывают, что пять лет могут храниться некоторые виды мяса, но многие консервированные продукты за это время становятся никуда не годными.

«Некоторые питательные вещества после консервации продолжают разрушаться с прежней скоростью, а то и быстрее, — говорит Грейс. — С витамином C всегда были сложности. Мореплаватели болели цингой и даже умирали от нее. Проблема с питанием в том, что нехватка одного питательного компонента может привести к катастрофе».

Идея научно-фантастической литературы о питании таблетками или искусственной едой имеет серьезные недостатки, даже если люди и станут такое есть. Грейс Дуглас говорит, что в свежей, цельной пище содержатся тысячи биологически активных составляющих, взаимодействующих с кишечной флорой — уникальной экосистемой бактерий, живущей в каждом человеке — и приносящих пользу, до сих пор не до конца изученную. Мы не знаем, как сделать питательную таблетку, содержащую все важные соединения, которые есть в свежей пище, и как добиться устойчивости соединений в пище, чтобы хранить ее годами. Наш кишечник — предмет изучения передовой науки, до которой NASA далеко. Мы даже не все важные соединения знаем.

Для того чтобы добраться до Марса или Титана, нам понадобятся более компактные и легкие припасы; возможно, астронавтам придется чаще питаться переработанной пищей и реже — чем-то вроде креветок с МКС. При использовании системы питания МКС в 1095-суточной миссии на Марс экипаж из шестерых астронавтов потребит более 12 000 кг пищи объемом более 41 м 3. В рамках разработки капсулы «Орион» NASA выдвинуло команде Грейс, отвечающей за пищевые исследования, требование сократить массу пищи так, чтобы марсианскую миссию можно было провести без дополнительного снабжения.

Эти проблемы можно было бы решить выращиванием еды на Марсе, но эта идея неосуществима на практике для большинства продуктов. NASA не отказалось от идеи небольшого огорода для выращивания латука и прочего в том же духе; еженедельный сбор урожая для салатов дает ощущение благополучия и имеет скорее психологический, чем диетологический смысл. Но биорегенеративное производство пищи (как NASA называет садоводство) — дело слишком сложное, рискованное и кропотливое, чтобы обеспечить астронавтов достаточным количеством пищи.

Пример «Биосферы-2» показал, как трудно вырастить достаточное количество пищи в замкнутой системе. Ее обитатели едва выживали, выращивая еду в идеальных условиях земной освещенности, более чем вдвое превышающей марсианскую, подключенные к электросети Аризоны и имевшие возможность легко прекратить эксперимент, если что-то пойдет не так. В космосе один-единственный неурожай зерна влечет за собой голодную смерть. Еще Грейс говорит, что садоводство в космосе будет куда сложнее, ведь каждая составляющая системы должна быть идеально уравновешенной и самодостаточной, без малейших погрешностей. Вдобавок в большом замкнутом пространстве для выращивания растений и субстрата для их корней понадобится обширная механическая инфраструктура обработки газов, воды, отходов, хранения и перевозки материалов, и наконец повторного использования всего.