Хотя твердых планов пилотируемой миссии на Марс нет, мы все знаем, что она приближается. Астронавты обычно проводят на МКС месяцы, и мы многое узнали об опасностях, с которыми астронавты сталкиваются во время длительных миссий. Однако миссии на Марс могут занять годы, что создает целый ряд проблем, включая питание космонавтов.
Питание может помочь астронавтам справиться с рисками космических полетов на МКС, но длительные миссии на Марс — совсем другое дело. Никакого пополнения запасов быть не может.
С физиологической точки зрения низкая гравитация и радиационное воздействие — это две хронические опасности, с которыми астронавты сталкиваются на МКС. Низкая гравитация может привести к потере мышечной массы и плотности костей, а радиационное воздействие увеличивает риск развития рака и других дегенеративных заболеваний. Когда астронавты отправляются на Марс, каждый этап путешествия может занять 6 или 7 месяцев, и они могут оставаться на Марсе 500 дней.
Это затмевает восемь дней, которые астронавты Аполлона-11 провели в космосе. Эти длительные путешествия лягут тяжким бременем на здоровье астронавтов, и НАСА работает над тем, чтобы понять, какую роль питание может сыграть в том, чтобы помочь астронавтам оставаться здоровыми и управлять рисками.
Их текущая работа по питанию космонавтов находится в свободном доступе. PDF-книга под названием «Адаптация человека к космическим полетам: роль еды и питания — 2-е издание». Все четыре ее автора — исследователи, работающие в питание, биохимия, биомедицинские исследования, космические продовольственные системы и профилактическое здравоохранение.
«Важность питания в исследованиях неоднократно документировалась на протяжении всей истории: в путешествиях через океаны, в экспедициях по полярным льдам и в походах по неизведанным континентам», — пишут авторы.
Ученые многое узнали о питании со времен мореплавания и исследований, но авторы пишут, что «ключевое различие между прошлыми путешествиями и освоением космоса заключается в том, что астронавты вряд ли найдут еду по пути». Это означает, что понимание потребностей космонавтов в питании и требований системы питания в длительных путешествиях «столь же важно для безопасности экипажа и успеха миссии, как и любая из механических систем самого космического корабля».
В книге рассматриваются уникальные проблемы, с которыми сталкиваются астронавты, и представлены данные многочисленных исследований, аналогичных этим проблемам. Например, исследования питания в Антарктиде дублируют изоляцию и недостаток солнечного света, с которыми астронавты могут столкнуться во время длительных миссий, а наклонный постельный режим с опущенной головой дублирует нарушение опорно-двигательного аппарата, которое им приходится терпеть.
Астронавты сталкиваются с длинным списком рисков для здоровья во время длительных космических полетов. Наиболее известными рисками являются радиационное воздействие и связанный с ним риск развития рака, а также микрогравитация и ее воздействие на мышцы и кости. Но есть и другие, менее известные риски.
Астронавты могут страдать от нервно-глазного синдрома, их иммунная система может быть ослаблена, а биота кишечника может измениться. Все эти условия связаны с питанием. Хотя у ученых нет полного понимания того, как все работает, очевидно, что питание играет определенную роль. В книге излагаются типы проводимых исследований и их нынешнее понимание. Но одно авторы ясно понимают: система обеспечения космонавтов правильным питанием нуждается в доработке.
Астронавты МКС, за исключением россиян, получают часть еды в контейнерах Crew Special Menu (CSM), которые заказывает каждый космонавт. Они обеспечивают от 10% до 20% своей еды. Во время каждой миссии по пополнению запасов они также получают небольшой запас свежих продуктов и продуктов с ограниченным сроком хранения. Это увеличило разнообразие продуктов питания для астронавтов и помогло с питанием, но астронавты по-прежнему говорят, что им хотелось бы больше CSM и свежих продуктов.
Здесь, в развитом мире на Земле, удовлетворить потребности в питании довольно просто. У большинства из нас есть доступ к супермаркетам и/или фермерским рынкам, где мы можем купить свежие продукты и другие полезные для здоровья продукты. Такое же разнообразие просто недоступно в космосе. Астронавты МКС провели экспериментальное «фермерство» и успешно вырастили несколько пищевых растений, таких как салат, капуста и кочанная капуста. Однако до выращивания достаточного количества продуктов питания для обеспечения питания еще очень далеко, особенно во время миссии на Марс, где предположительное пространство и полезная нагрузка будут ограничены.
Один очевидный вопрос о питании космонавтов заключается в том, могут ли добавки заменить питательную пищу. Авторы приводят доказательства, дискредитирующие эту идею. «Многие предыдущие исследования показали, что сложные синергические преимущества, обеспечиваемые цельными продуктами, не могут быть воспроизведены добавками», — пишут они. На самом деле, в некоторых случаях добавки могут быть опасны. «Недавние исследования также показали, что добавки с некоторыми антиоксидантами, такими как витамин Е и витамин А, могут увеличить риск развития рака и смертности от всех причин», — объясняют авторы.
Потребность в космической продовольственной системе выходит за рамки питания. Есть также социальные льготы и льготы по обеспечению благосостояния. Знание того, что у вас есть доступ к разнообразной здоровой пище, поддерживает боевой дух. Возможность делиться или обменивать ценные продукты питания с другими астронавтами может создать доброжелательность и желание сотрудничать. Подумайте о том, чтобы разделить трапезу с друзьями или семьей и обо всех социальных связях, которые она обеспечивает.
По мнению авторов, в настоящее время не существует решения проблемы питания для миссий на Марс. Фактически, в настоящее время не существует системы, предназначенной для обеспечения астронавтов необходимым питанием для любого длительного космического полета. «В настоящее время не существует продовольственной системы, способной удовлетворить потребности в питании, приемлемости, безопасности и ресурсах расширенных исследовательских миссий, таких как миссия на Марс», — пишут авторы.
Тем не менее, исследователи говорят, что очень важно, чтобы мы его разработали. Без этого долгосрочные миссии и астронавты, их экипажи, пострадают и, возможно, столкнутся с катастрофическим провалом.
«Космическая система питания, разработанная и оснащенная для удовлетворения всех определенных потребностей в питании, должна быть доступна в каждой миссии человека в качестве важной меры противодействия снижению здоровья и работоспособности», — пишут авторы.
