亿万富豪太空旅行想吃得更好 但喝杯咖啡都不容易!

2020-04-07 07:24:30 来源: 知否 网易号 举报
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作者 | 小小

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

多家私人航天公司都计划在近年将普通人送入太空,最近10年有望成为太空旅游的繁荣十年。维珍银河公司(Virgin Galactic)已经有600多顾客在等待乘坐其亚轨道航天器进行太空游。在对该行业扩张的预期中,毕格罗航空航天公司(Bigelow Aerospace)等甚至设计了太空酒店,为太空游客在轨道上停留期间提供住宿。

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图1:美国宇航员谢尔·林格伦(Kjell Lindgren)负责把日本货运飞船Kounotori 5 H-II带来的新鲜水果运到空间站中

Tauri Group的研究发现,私人载人航天的主要客户群都是身价不菲的富有人士,他们中的许多人在光顾世界上最好的酒店和度假村后,正在寻求更奢华的旅行体验。这些人愿意为私人太空飞行体验支付25万至2500万美元,他们已经习惯了享受VIP待遇:不仅在旅行时参观目的地,而且在逗留期间希望在住宿、便利设施和餐饮方面享受最好的招待。

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图2:封装的太空食品,包括航天飞机上的食品托盘

鉴于目前大多数宇航员可用的食物都是冷冻干燥的,并以类似于军餐即食包(MRE)的方式包装,私人航天提供商将需要审慎考虑自己能做些什么,以帮助用餐体验达到令人满意的奢华旅行标准。事实证明,食物是地球上最多样化、最基本的人类体验之一,坐下来吃饭或喝东西的心理好处不应被低估。

到目前为止,太空食品的设计理所当然地将重点放在营养和便利性上,因为大多数太空人都是需要执行科学任务的宇航员。然而,为了让太空旅游在超级富豪中获得吸引力,航天器运营商必须开始将他们的飞行打造为一种优质的乘客体验,而不再限于满足最低要求。确切地说,该行业如何才能实现从袋装水果到精致餐饮的飞跃?

现在设想在太空中提供五星级餐饮服务可能还为时过早,但我们可以看看过去几年进行的几个重要太空食品实验,以期对未来太空飞行饮食体验有个初步了解:

1.太空烘焙饼干

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图3:2019年12月,在国际空间站上使用Zero G Kitchen微重力烤箱烘焙而成的巧克力曲奇饼

长期以来,希尔顿逸林酒店(DoubleTree by Hilton)始终将新鲜出炉的饼干吹捧为其标志性的美食。现在,该公司已经与Zero G Kitchen合作创建了合资企业Cookies In Space,希尔顿逸林酒店著名的巧克力薯片饼干最近成为首款在太空烘焙的食物。

尽管烘焙饼干看起来不像是先进的科学,但在太空中烘焙食物却并不容易。传统的烤箱依靠对流,即热空气上升和冷空气下降的自然过程,但在没有重力的情况下不会发生对流。此外,处于微重力状态给保持食物在烹饪时保持不变带来了额外的挑战。

所有这些都必须在有限的供电支持中完成,以免熔断国际空间站的保险丝。为了做到这一点,Zero G Kitchen的烤箱使用硅胶框架在烘焙过程中将物体固定在适当的位置。烤箱的圆柱形加热线圈包围着烤箱腔中心的食物,升温速度比普通烤箱慢,以适应国际空间站的功率限制。

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图4:5块装在硅胶袋里的面团被送到国际空间站上,等待在Zero G Kitchen微重力烤箱中烘培

Zero G Kitchen的烤箱是与NanoRacks公司合作建造的,后者负责国际空间站上的商业即插即用有效载荷接口。这款烤箱是Zero G Kitchen打算开发的一系列电器中的第一款,作为其太空厨房的一部分。该公司表示,这些电器最终将包括“冰箱、搅拌机、慢炖锅等”。

这款烤箱和相关补给是在去年11月搭乘Northrop Grumman公司天鹅座飞船发射到国际空间站的,工作人员接收后,于12月下旬用其来烘烤饼干。本月早些时候,随着SpaceX的CRS-18发射任务,烘焙完成的饼干被送回地球,并有专业人士对它们进行分析,为未来在太空烘焙的尝试提供信息。

2. ISSpresso和太空咖啡杯

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图5:欧洲航天局宇航员萨曼莎·克里斯托福雷蒂(Samantha Cristoforetti)从失重杯子里喝浓缩咖啡

对于许多成年人来说,没有什么比喝新冲的咖啡开始新的一天更好的事情了。然而,身处太空可能会阻碍这种美好的仪式,因为直到最近,宇航员还要被迫吸掉所有塑料容器中的液体,以防止它们在微重力环境中漂浮。

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图6:专门设计的3D打印太空杯正在国际空间站上使用

2008年,美国俄勒冈州的IRPI公司与NASA宇航员唐·佩蒂特(Don Pettit)合作,寻找更好的解决方案。研究小组提出了一种咖啡杯设计,利用表面张力和润湿角的影响,重现了在地球上用杯子喝水的体验。

2015年,当意大利公司Lavazza向空间站推出了其Expso咖啡机的改良版(名为ISSpresso)时,IRPI看到了测试其设计的绝佳机会。作为NASA 2015年Capillary Beverage Experiment实验的一部分,该公司发送了6个杯子,在国际空间站驻留宇航员成功检查后,这些杯子正式成为空间站上的合格硬件。

3.Vostok太空啤酒

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图7:与由酵母制成的Ninkasi啤酒(2015年进入太空)或Bridgeport Brewing的首款IPA(于2018年初进入太空的精酿啤酒)不同,Vostok是首款专为太空消费设计的啤酒

就像早晨喝咖啡一样,坐下来喝杯冰啤酒是一种具享受性的体验。然而,啤酒瓶面临着与咖啡杯在微重力下相同的问题,即敞口瓶子无法阻止啤酒随意漂离。此外,气体和液体在微重力下不会分离,啤酒中的气泡往往会粘在一起,形成一个巨大的气体球,导致许多喝下啤酒的人出现一种不舒服的情况,又被称为“打湿嗝”。

2010年,澳大利亚公司4 Pines Brewing Company和Saber Astronautics的创始人开始合作生产一种可以解决这些问题的啤酒。为了减少产品引起“湿打嗝”的可能性,他们减少了碳化作用,同时加强了其他口味,以在啤酒中补充较小的气泡。然后,他们在瓶子上安装一个类似于火箭燃料箱的插件,并利用其沿着出口“阀门”的方向抽出饮料。

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图8:太空啤酒瓶的内部设计

2018年,该团队发起了Indiegogo活动,为他们的产品提供测试和飞行认证资金。不幸的是,筹资活动没有成功,他们只筹集到了100万美元目标的3%。尽管如此,该团队仍在继续努力,其中包括2次载人抛物线飞行,以验证瓶子的可用性。

4.NASA的VEGGIE实验

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图9:东京贝卡纳大白菜生长在美国宇航局的蔬菜单元里

正如《火星救援》(The Martian)中所描绘的那样,执行长期太空任务的最大挑战之一是在太空中获取食物。在太空飞行历史上的大部分时间里,宇航员消耗的所有食物都是从地球打包和运来的。大多数太空栖息地缺乏直射阳光,远离地球的水供应,这对建立天基作物种植基础设施构成重大挑战。

虽然也可以在地球上种植农作物,但将货物送入轨道的高昂成本(目前使用SpaceX货运龙飞船每公斤接近6万美元),阻碍了人类使用这些方法扩大其在太空中长期停留的可能。目前,国际空间站计划每年花费美国宇航局30至40亿美元,以维持最多6人在轨道上的生活,其中很大一部分费用可归因于用于向空间站再补给食物。为了降低成本,使太空旅游有利可图,需要更可持续的在轨食品生产方法。

在本世纪初,美国宇航局开始使用其蔬菜生产系统(VEGGIE)测试潜在的解决方案。可部署的水培植物生长单元能够利用其集成的照明和养分输送系统生产沙拉类作物,并依赖于国际空间站的舱室环境进行温度控制和二氧化碳供应。除了用新鲜蔬菜补充空间站的食物供应外,蔬菜单元还有可能产生与休闲园艺相关的心理健康益处。

截至2020年1月,已向国际空间站发射了4次VEGGIE实验。虽然还没有关于该装置产生心理益处的结果向公众公布,但实验仍在继续测量照明、化肥和环境条件对作物生产质量的影响。

随着这些实验在轨道上继续进行,研究人员继续检查食物对个人幸福感和群体动力的影响。虽然在太空进食的心理影响尚未量化,但美国宇航局资助的夏威夷太空探索与模拟(HI-SEA)等设施,已经对长期处于封闭空间食用新鲜团餐带来的好处进行了初步的地面观察。有些初步研究表明,吃自己喜欢的食物的人士气和生产力都得到了提高,一起做饭的团队也有更好的团队凝聚力。

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图10:美国宇航局2015年为期8个月的HI-SEA任务参与者

虽然不是所有的太空类比研究结果都直接适用于太空游客,但很明显,一个人的餐饮质量直接影响到其对生活条件的满意度。随着人类将其存在扩展到地球以外,必须注意确保在设计日常体验时不忽视人的因素。如果必须开发新技术以适应人类的喜好,就应该在技术计划使用前几年进行相应的投资。

未来十年无疑将是太空旅游的决定性时刻,商业航天公司必须认真面对这样一个问题:在成本高昂的太空旅游中,如何为乘客提供令人满意的体验质量?

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王凤枝 本文来源:知否 责任编辑:王凤枝_NT2541
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