在“天宮”中，航天員如何喝上一杯熱豆漿

王延斌

“神舟十三號”的3位航天員圓滿完成任務，順利返回地面。在等待他們返回的日子里，對李工來說，他既期待著航天員們的凱旋，也關注著他們在太空里的飲食情況。

李工的身份是九陽股份有限公司太空廚房項目部副總設計師。他和同事們或主導或參與研發了4套技術進入“天宮”，為航天員提供生活保障。

這4套技術分別是熱風加熱裝置、飲水分配器、“太空豆漿”以及智能物聯控制App。在“天宮”里，熱風加熱裝置用來加熱航天食品及制作酸奶，飲水分配器用來濾除含銀原水并定量供應航天員飲用水，智能物聯控制App用來控制空間站所有的廚房產品，而“太空豆漿”可在太空環境中沖飲。

在太空中吃好喝好并不容易

從外表上看，“太空豆漿”更像是一袋全密封的蔬菜水果泥。與用黃豆直接加水打磨后形成的豆漿不同，“太空豆漿”無須粉碎，它是在地面生產的脫渣豆漿粉。這種豆漿粉可以用飲水機流出的適溫凈水直接沖飲，不存在加熱問題。“太空豆漿”面世的背后，是滿足“破壁等級2級、航天食品化學污染要求和感官評價A級”的三合一技術，其確保了“太空豆漿”安全、營養、口味的太空品質，并由此獲得了國家發明專利。

想喝豆漿必須要有水，而在太空環境中，對水溫控制要精確，對水速控制要更穩定。據了解，失重環境下，水流中容易產生氣泡，需要精確控制出水速度，保證出水均勻，避免氣泡產生。

在空間站中，航天員的飲水、吃飯不僅受到太空環境的影響，還要避免微生物的污染。

研究顯示，國際空間站上曾發現超過100種微生物，而且來源多樣，有乘員自體攜帶的、空間站材料和設備攜帶的、在地面總裝測試階段和發射準備階段引入的、來訪航天器及其貨物攜帶的。這意味著幾乎所有的太空廚房都要使用抗菌材料。

李工舉例：“在空間站中，日常飲用水凈化后的菌落總數指標非常嚴格，近乎0，嚴于生活飲用水標準要求。”

此前，西南交通大學功能高分子材料團隊主導的“載人航天器艙內抗菌材料研制及推廣應用”項目在2020年獲得四川省科學技術進步獎一等獎。項目研發的“四針狀氧化鋅晶須”抗菌材料具有獨特的立體四針狀三維結構，在塑料、橡膠、涂料活性炭等多種基體材料中均勻分布，可賦予材料獨特的抗菌功能特性。該載人航天抗菌材料成果順利轉化，被應用到了太空廚房里。

實現“太空食物”均勻加熱

魚香肉絲、宮保雞丁、什錦炒飯、咖喱炒飯、蘑菇雞塊、雪菜肉絲、黑椒牛柳、紅燒肉、冬筍火腿炒飯……這些美味在“天宮”里都出現了.但關鍵問題是如何加熱？

據介紹，相比地面上，失重狀態下，食物的飄浮會影響均勻加熱;同時，太空加熱都需要帶包裝，這其中的挑戰是帶包裝食品的包裝材料的熱阻隔和食品的受熱均勻性問題。

圍繞著航天食品的特性和太空失重環境，科研人員提出了全新熱風加熱裝置設計構想，并運用數學建模、力學、流體仿真等方法和工具，不斷優化設計，最終完成了熱風加熱裝置的設計定型。

這種熱風加熱裝置用來加熱航天食品及制作酸奶，使食物能夠固定在加熱板上而不是“飄”在半空中，不僅可使食物受熱均勻，還可以對鋁箔包裝、金屬罐頭、塑料包裝等多種有包裝的食物進行加熱，完美解決了食品包裝的兼容性和加熱的均勻性，讓更多的中國美食進入太空。

文章來源：《科技日報》

（責任編輯：嵇刊）