1970年代,食品科学家们能够给第一个空间站提供72种不同的预制与可复水食品,宇航员能够围着桌子一起吃饭，使用传统的餐具(刀、叉、勺和用来打开塑料容器和密封包装的剪刀），这时候，太空餐才真正有了一丝“人间烟火”气。

上世纪八九十年代，太空食品家族中陆续引入预处理和单独包装食品，以及新鲜食品。宇航员的菜单空前丰盛，食物的味道也和地球上相差无几。太空食品开始注重地域风味和航天员的口味偏好，很多调味品出现在菜单里，比如90年代进入太空舱的塔巴斯科辣酱，就成为美国宇航员“安抚心灵”的美味。

进入21世纪，食品加工和包装技术的发展，将管状太空食品彻底赶出，取而代之的新一代太空食品包括了热稳定类、辐照类、冻干类、中含量水分类（如面包、果干、水果和浆果甜点）、即食类（饼干、糖、坚果）、各种饮料（不含碳酸和酒精）以及新鲜果蔬。

中国航天事业虽起步较晚，但近年来加速向前，太空食品也不甘下风。2016年10月发射的“神州十一号”载人飞船，所携带的食品类型丰富，包括主食、副食、饮品、即食品及功能性食品等六个大类近百种食品。航天员甚至能在太空舱中吃到冻干冰淇淋。

小厨房里的大工程：NASA如何开发太空食品？

位于美国休斯敦的约翰逊航天中心，负责太空食品开发的NASA是其主要的服务客户。图片来源：wikipedia

众所周知，美国国家航空航天局（NASA ）承担了太空食品的开发重任。NASA的太空食品系统实验室（SFSL），由测试厨房（包括备菜区和感官测试间）、食品加工实验室、食品包装实验室和分析实验室四个部分构成。

在SFSL，研究团队对食品进行理化与感官分析，设计菜单，研究在室温条件下保持食品稳定的食品加工技术，长期储存技术；同时负责制造、测试各类太空食品包装。SFSL目前研究8种食品加工技术，包括可复水技术、热稳定技术、辐射杀菌技术、部分脱水技术、自然形态食品、新鲜食品、冷藏技术和冷冻技术。大多数食物都经过预加工，无需冷藏，开封即食，或可立即复水，或可立即再加热。

加工的太空食品必须确保其质量和安全。新鲜的水果和蔬菜很少经过加工——它们用200ppm的氯清洗消毒，风干，然后放在食品托盘上，准备好储存在新鲜食品柜里。有些蔬菜，如胡萝卜和芹菜，则用密封袋包装。所有新鲜食物均需在任务的头几天内吃完，因为它们很快就会变质。

NASA的科学家们使用某些特定加工技术稳定食品货架期。适度的热处理可将保质期延长至三年。辐照、降低食品的pH值和水分活度、冷冻干燥，以及除氧等气调措施这些民用食品中常用的防腐手段，在太空食品实验室中则被赋予更严苛的条件和更特殊的使命。所有太空食品必须具有至少9个月的保质期。前往国际空间站的食品，保质期至少一年，而担负星际探索重任的食品则须具有五年以上的保质期。

NASA太空食品系统实验室研制的太空食品样品。图片来源：pinterest

为了减少污染，需要开发特殊的包装材料。重量、形状和废料的回收处理都是重要的考量因素。目前，科学家们利用Mylar®、Aclar®和聚乙烯等材料制造柔性容器和包装袋，而一些常规包材，如铝箔袋和铝罐，则成为必要的补充。

除了食物本身，NASA研究团队也一直在寻找改善宇航员进食体验的方法。诸如在太空飞行中做饭、端饭和进食的方式，太空食品制备所需的硬件，都是他们的研究课题。

在起飞前的8至9个月，宇航员们在SFSL的感官实验室里对各种完成试制的食物进行品尝打分，帮助实验室设计太空菜单。在起飞前5个月，宇航员从两百多种食品中选择自己中意的菜单，NASA营养师分析每一份菜单的营养含量，结合宇航员的身体条件和口感偏好判断营养评分，修改膳食计划，最终完成菜单确定。

一旦菜单获得通过，它们就被交给航天设备公司进行加工、包装和储存。最终在发射前两至三天，这些耗费食品科学家心血的太空食品就置于航天飞机中，静待自己的太空之旅。

“太空菜园”不是梦

2015年上映的科幻大片《火星救援》，男主角在自建的“蔬菜大棚”种植马铃薯。图片来源：NASA

对于宇航员来说，来自地球家园的美味固然重要。但在一些情况下，能够吃到货真价实的太空自产食物，则具有更为重要的意义。遇到突发情况，或打算开发“星际生产力”的宇航员们，能否像《火星救援》里的宇航员Mark Watney那样，仅靠火星红土，就可以在自建的蔬菜大棚里种出马铃薯呢？

对于火星种菜的奇想，NASA曾经表示，火星上的土壤确实含有植物生长所需的部分营养。营养成分能否支撑植株生长，则取决于宇航员在火星上的降落位置，很可能需要向土壤中补充肥料。

事实上，开发“太空菜园”早已成为NASA和其他研究机构的重要课题。有研究表明，一些必要的人体营养物质，如钾和维生素k，要么在加工和预包装的太空食品中缺乏，要么在长期的任务期间会降解殆尽，就像维生素B1和C一样。其中一些营养物质可以通过新鲜的沙拉作物补充，并以天然的、全食物的形式提供抗氧化剂和植物素。而在太空中种菜，就是最直接的膳食补给办法。

2015年8月10日，国际空间站上的NASA宇航员第一次品尝到了在太空种植的红罗马生菜。图片来源：NASA

2014年始，NASA研究小组在肯尼迪航天中心实验室里，用表面灭菌的生菜种子开展太空生菜的种植研究。在与国际空间站相同的温度、二氧化碳和湿度条件下，一颗颗生菜破土而出。

与地球作物相比，太空生菜富含钾、钠、磷、硫和锌等元素。还含有丰富的抗炎酚类物质，花青素和抗氧化成分含量也与地球生菜基本相同。

更重要的是，太空生菜上检测到的细菌中没有任何一种会导致人类疾病，其真菌和霉菌孢子含量均在正常范围内，从生物安全性上完全适合人类食用。

“神舟十一号”航天员景海鹏撰写的《太空日记》中，披露了太空生菜的种植过程。图片来源：《太空日记》

不止是NASA，中国的飞船里也同样进行着太空植物的探索。2016年，“天宫二号”搭载了水稻和拟南芥两种植物进行长周期培养实验。而在同一年发射的“神舟十一号”飞船上，进行了为期30天的生菜种植研究。

尽管这些生菜暂时不会让航天员食用，而是带回地球进行各项检测。但我们完全相信：中国航天员吃到太空蔬菜的日子已近在眼前！

太空食品“下凡尘”，为民用食品产业注入勃勃生机

太空食品的研发需要大量尖端科技做支撑，虽然民间力量极少参与，但其中的关键技术在完成历史使命后，往往成为推动民用食品产业发展的强大动力。像如今在食品行业被广泛采用的真空冻干技术、蒸煮包装技术，最早都是来自太空食品。而被誉为“创客革命”最主要动因的3D打印技术，则与太空食品有着一段不解之缘。

脱胎于NASA项目，奥斯丁初创公司将3D打印做成一门好生意

2013 年，NASA将小企业创新研究（SBIR）合同授予位于德克萨斯州奥斯汀市的一家初创企业——系统和材料研究公司（SMRC），旨在用创新技术提升太空食品的整体品质。

在太空环境下，如何更快更方便地制作食物呢？这家初创公司提出“用3D打印机为宇航员制作食物”的宏伟构想。他们设想将蛋白质、淀粉等营养素材以干粉形式储存，直接送入 3D 打印机，在打印喷头中与油或水混合。微量营养素和调味品则会以液体或糊状形式分装，然后通过喷墨打印机添加。

然而和大多数研究项目一样，SMRC的方案当时只不过是一个尚未成形的、十分概念化的想法。

在NASA的资助下，公司创始人Contractor和同事们成功开发出一套食物打印系统，能够用营养素粉、食用油和其他液体打印出少量基本食物。

在用于改进营养成分的SBIR 二期资金没有及时到位的情况下，Contractor开始思考 3D 食品打印的其他应用。3D打印定制披萨？在食物上制作裱花和纹理？这些奇思妙想基本源于Contractor参与的NASA深空项目。利用这些知识和技术，他在家制造了一台3D打印原型机。

Bee Hex研制的3D食品打印机。图片来源：gadgetify

2016 年，Contractor成立了自己的公司 Bee Hex。并带着这款原型机四处进行技术展示，将做出来的披萨售卖给路人。此事偶然被媒体报道，竟为Bee Hex带来近 100 万美元的种子基金。于是，Bee Hex开始尝试其他的商业模式，比如开发独立式打印机，面包店可以用这种打印机设计个性化甜品。该公司正与美国陆军合作研究一款体能恢复棒打印机。机器能够根据每个人的独特需求，如遗传信息、新陈代谢特征和血液标记物等，量身定制私人营养棒。

Contractor相信：3D 打印设备真正的革命性进展将出现在太空中，除了食品，还可以打印新药物或人体组织器官，让宇航员在太空生活中彻底无忧。

从太空粮到超级谷物，一粒麦子的传奇经历

如果人类去火星只能带一种食物，那一定是——“藜麦”