这个红色星球上的菜单必须解决无数问题

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火星表面效果图。

就像我们所有人一样，米歇尔·佩乔诺克将会在地球上度过她的一生，但她一直在想：生活在火星上会是什么样子？“我一直在想，我们从地球出发，会看到地球变得越来越小，两三年后，你甚至连那么小的地球都看不到了。”

作为一名食品科学家，佩乔诺克还会想到宇航员可以吃什么，宇航员去火星的路上吃什么，最终着陆后在火星吃什么。太空食品设计和工程，可不仅仅是提供一份菜单那么简单。

广州日报全媒体记者温俊华编译

佩乔诺克现任美国食品技术研究所(InstituteoffoodTechnologies)所长，她曾在美国国家航空航天局休斯顿约翰逊航天中心(JohnsonSpaceCenter)担任高级食品技术项目经理和航天飞机食品系统经理长达17年。

佩乔诺克深知，“火星旅途上吃什么”问题的挑战不只是为宇航员提供一份菜单那么简单，它必须解决无数的问题，“我们不能专门为NASA的任务创造一个单独的食品系统。食物系统和其他系统是相互关联影响的。”佩乔诺克说，而当解决方案相互冲突时，问题就会变得棘手。

食物包装记

太空食品设计和工程是一项多学科的工作，它综合了设计制造食品化合物的生物化学、包装和保存食物的化学和材料科学，以及如何改造和改变空间环境的物理原理。在太空中，“好好吃饭”很重要，一顿好饭可以让漂浮在失重空间、时刻充满压力的生活更易忍受。

太空食物的问题与食物运送有关。“航天器内的每一立方英寸都需要加热和加压，这样做需要消耗大量的能量。”佩乔诺克解释说，因为航天器内部空间是如此的宝贵，宇航员的食物就要尽可能少地占用空间，物品必须包装得紧凑。

由于仍然没有办法在太空中种植或制造食物，人们被迫从地球上发送包裹。运载这些物资的火箭制造和发射都很昂贵，所以食品包裹只能偶尔发送一次，食物必须保鲜至少几个月。一趟火星之旅将需要6个月的时间，长时间太空旅行令运送食物和储存食物变得更加困难。

人们可能会认为太空中的真空或火星上的零下温度会使食物自然冷藏；实际上，这种低温将不可逆转地扭曲食物的细胞结构和包装本身，将食物储存在太空飞船或栖息地之外会造成食物包装卷曲，吃饭时很难打开。

这就产生了佩乔诺克所说的“问题困境”：科学家可以调制一种新型淀粉，使食物在更高的温度下保存，但这将限制了宇航员可选择的食物种类；科学家可以在航天器内的人工制冷保存食物，但这种方法所需的能量又不切实际。“一切必须安排妥当，我们必须确保食物的质量从任务的开始保持到任务结束。”佩乔诺克说。

火星耕作记

科学家的目标是在火星上耕作。最初的几次火星任务，宇航员可能将完全依赖保质期更长的包装食品。

“随着任务的进展，人们会看到植物种植方面的进展。”佩乔诺克说，利用农业来创造一个可持续的食物系统，让未来的火星居住者在火星上种植他们需要的食物，将是科学家更大的目标。

美国宇航局已经在测试在太空中种植像矮小麦这样的植物是否可行，实验可能促使小麦得以在火星上更大的农业栖息地种植。科学家们已尝试在太空和微重力环境中种植莴苣等蔬菜，虽然其间也经历了一些尝试和错误，但总体来说取得了惊人的成功；未来，科学家还将试验在空间站种植西红柿的可行性；因此，佩乔诺克乐观地认为，登陆火星不久后就可以种植新鲜的水果和蔬菜。

火星养殖记

技术的出现意味着人们可以在火星培育人造肉，享受实验室里炮制出来的一口牛排。“虽然人造肉目前还远未达到资源高效利用的程度——人工肉的生产成本仍在每磅美元左右，但这个行业相信他们10年后就能解决成本问题。”佩乔诺克说。

科学家还可能开发可行的水产养殖系统，在火星上养殖鱼类。但这方面的工作目前仍处于非常初级的阶段，而且困难重重：国际空间站已经运行了一个由日本航天局提供的鱼缸，来研究青鳉鱼群如何在太空中相处，目前看来鱼儿们似乎并不适应微重力。

如果这些难题能够得到解决，我们就能创造一个易于维护的栖息地，那么像罗非鱼这样的鱼类，由于其高营养价值和蛋白质含量，可能会成为火星居住者的最佳选择。食用鱼类很可能是防止宇航员在低重力环境中骨质流失的一种特殊解决方案。

烹饪联想记

目前为止，除了加热食物，宇航员在太空中几乎不需要什么准备，然而在火星上，人们会想要为自己、同事和家人烹制美味佳肴。

“即使只是做一道意大利面，你也需要烤炉。”佩乔诺克说，“你需要锅、勺子和工具。尽可能地节约资源也是一个大问题——如果你把一道菜弄糟了，就不一定有足够的水或热量来做另一道菜。”

火星上的重力是地球的三分之一，火星上的开水表现如何？它会溅得多吗？或者它能在地停留足够时间使意大利面变软吗？在水中加热时，意大利面本身是否保持其结构？你用的酱汁能保持你想要的那种稠度吗？你能使任何油或香料充分混合吗？微重力会使东西很难从一个碗转移到另一个碗吗？它会令我们保存的某些东西变得太湿或太干吗？回答这些问题本身就是一个科学的过程。

“为未来考虑这些事情是令人兴奋的，但这些问题需要更多的研究和测试才能真正理解。”佩乔诺克说。