Ученые разрабатывают рацион космонавтов для межпланетных полетов / Итоги IV Конференции «Питание в космосе: наука, инновации, перспективы», посвящённой 65-летию полета Юрия Гагарина
IV Конференция «Питание в космосе: наука, инновации, перспективы», посвящённая
С момента первого орбитального полета космическая наука ушла далеко вперед по всем направлениям, в том числе, в отрасли питания. Рацион первого экипажа состоял всего из 9 блюд. Рацион сегодняшних космонавтов состоит из 300 блюд, технологии изготовления которых настолько совершенны, что позволяют сохранять пищевую ценность пищи, как если бы она была только что приготовлена.
При этом наука не стоит на месте. Будущее космического питания — продукты с заданными свойствами, обладающие адаптогенным действием. Такое питание поможет космонавтам справляться с различными неблагоприятными условиями окружающей среды. Благодаря новым технологиям изготовления и упаковки сроки годности таких продуктов увеличатся, что позволит совершать длительные межпланетные полеты, не беспокоясь о запасе пищи. Более того, ученые уверены в том, что в будущем в условиях космоса можно будет выращивать зелень, овощи и фрукты.
Это не фантастические идеи, а реальные разработки российских ученых, совершенные в рамках фундаментальных исследований, подчеркнул на открытии Конференции Замглавы Минобрнауки России Андрей Омельчук: «Космос — это пространство для научных открытий и огромной полигон для инноваций. Исторически именно здесь появлялись и апробировались передовые наукоемкие технологии, которые меняли жизнь на Земле. Сегодня наука продолжает активно развиваться в этом направлении. И речь идет не просто о космическом рационе, а о создании полноценной, функциональной, а в перспективе — даже замкнутой системы жизнеобеспечения. Минобрнауки России со своей стороны продолжает поддерживать исследования в области пищевой промышленности и космоса».
Требования к космическому питанию постоянно растут. Уже сегодня космические рационы фактически идеальны с точки зрения нутрициологии. Питание максимально персонализировано под каждого космонавта, составлено с учетом множества характеристик, начиная от физиологических особенностей, заканчивая расчетами энергетических потребностей на разных этапах космической миссии. Все блюда на столе у космонавтов отличает высокая усвояемость питательных и биологически активных веществ, чтобы в экстремальных условиях космонавты могли получать из пищи
Научный руководитель «ФИЦ питания и биотехнологии», академик РАН Виктор Тутельян: «Существующий ассортимент продуктов космического питания уже достаточен для комплектования экипажей межпланетных космических миссий. Наука теперь работает над тем, чтобы дополнять космические рационы функциональными продуктами, действие которых направлено на повышение адаптационных возможностей организма в условиях космического полета. В настоящее время таких функциональных космических продуктов крайне мало. Например, для обеспечения безопасности членов экипажей межпланетных космических кораблей ученым необходимо разработать и ввести в состав рациона продукты, обладающие радиопротекторными свойствами, повышающие активность антиоксидантной системы организма. Эти продукты разрабатываются на основе растительного сырья — источника природных биологически активных веществ. Но мало разработать продукт. Он еще должен соответствовать индивидуальному вкусу каждого космонавта. Это необходимо для того, чтобы во время космического полета космонавт получал не только нутриенты из пищи, но и радость, и удовольствие от еды, которая ему нравится. Космическое питание несет в себе функцию психологической поддержки человека в экстремальных условиях».
Помимо совершенствования рационов питания ученые также работают над модернизацией оборудования для приготовления блюд в космосе. В идеале на космической кухне должно появиться многофункциональное устройство, которое будет готовить пищу в любых условиях, в любом виде и в любой упаковке, будь то сублимированные продукты или в металлических банках. При этом время на приготовление продукта должно уменьшиться, а удобство — значительно вырасти. Все технологии должны способствовать тому, чтобы повседневная текучка не отнимала время у космонавта, ведь задач в космосе становится все больше. Например, не забыть полить огород. Космические сады — лишь дело времени. На земле селекционеры уже вывели и вырастили такие сорта зелени, овощей и фруктов, которым не нужны земные грядки и которые не боятся даже космической радиации.
Директор Федерального научного центра овощеводства, академик РАН Алексей Солдатенко: «Еще в XIX веке Константин Циолковский предлагал использовать растения в длительных полетах, потому что „космические огороды“ важны не только как источник пищи, но и для психологического комфорта экипажа, так как растения снижают тревожность и улучшают эмоциональное состояние. С тех пор началась селекционная работа. Ее задачей стало выведение таких культур, которые бы можно было выращивать в космосе, и у которых были бы пригодны в пищу „и вершки, и корешки“. В настоящее время учеными Центра с использованием традиционных и новых современных методов селекции создано уже около 1500 сортов и гибридов по 80 овощным, бахчевым, пряно-вкусовым и нетрадиционным культурам. Мы постоянно совершенствуем технологии возделывания овощных культур в условиях невесомости, стремимся к тому, чтобы растения, выращиваемые по разработанной технологии, в течение длительного времени находились в фазе хозяйственной годности, не теряя своих биохимических и вкусовых достоинств, имели хорошие продукционные и биохимические показатели, были устойчивы к повышенному радиационному фону. Например, нашими учеными созданы карликовые сорта томата Наташа и Тимоша для вертикального гидропонного выращивания. Урожайность у них достигает до 128 кг/м2 в год. Они выращивались на антарктической станции „Восток“, которая является аналогом будущей обитаемой научной базы на Луне. В настоящее время совместно с ИМБП РАН изучаем сорта перца сладкого как одной из наиболее перспективных культур для выращивания на борту пилотируемых космических аппаратов различного назначения».
Пока космические сады ждут своего часа, чтобы расцвести в космосе, ученые нашли способы, как накормить космонавтов свежей зеленью, овощами и фруктами уже сейчас.
Директор Федерального научного центра имени И.В. Мичурина, доктор сельскохозяйственных наук Михаил Акимов: «Долгое время мы искали сорта овощей и фруктов, которые можно было бы доставлять на орбиту в свежем виде. Эта работа проведена успешно. Сейчас мы находимся на следующем этапе — разрабатываем технологическую систему доставки в космос свежей продукции. Планируем уже в скором времени радовать космонавтов спелыми грушами, сочной морковью, сладким красным луком».
Развитие технологий искусственного интеллекта — еще одно направление, которое обсуждалось сегодня на Конференции, ведь для организации межпланетных миссий нужно думать не только о том, как и чем кормить космонавтов. Необходимо учитывать тысячи параметров. И в этом ученым помогает ИИ. Так, в будущем у каждого космонавта будет свой цифровой двойник.
Профессор факультета космических исследований МГУ им. М.В. Ломоносова, доктор медицинских наук Александр Древаль: «В условиях пилотируемых полётов за пределами низкой околоземной орбиты медицина перестаёт быть „поддерживающей функцией“ и превращается в критический элемент архитектуры миссии, поскольку цена клинической ошибки возрастает, а возможности внешней помощи резко сокращаются. В рамках подходов „прогностической и персонализированной медицины“ цифровой двойник выступает концептуальным ядром: он объединяет мониторинг, прогнозирование и индивидуализацию контрмер в единую систему, где решения опираются на количественную оценку риска и ожидаемого эффекта. В перспективе именно двойник цифрового здоровья, являясь ядром предиктивной и персонализированной космической медицины, выглядит как один из наиболее реалистичных путей к устойчивой автономной медицинской поддержке будущих миссий к Луне и Марсу».
НАЖМИТЕ СЮДА, чтобы открыть научную программу IV Конференции «Питание в Космосе: наука, инновации, перспективы».