Prehranjevanje astonavtov

aprosili smo dr. Dušana Petrača, našega rojaka, ki je zaposlen pri NASI (Ameriški vesoljski agenciji), da nam odgovori na vprašanja o prehranjevanju vesoljcev. Namesto odgovorov na intervju nam je poslal članke, ki opisujejo prehranjevanje v vesolju. Iz njih smo rezimirali naslednji prispevek. Nekaj podatkov pa smo dobili tudi na internetu.

Od prehranjevanja vesoljcev na vesoljskih poletih je odvisna uspešnost poletov. Morajo ostati živi in zdravi in v primernem življenjskem stanju v kratkem ali dolgem obdobju plovbe po vesolju ali bivanju v vesoljskih postajah. Glavni problem pa ni hrana, temveč voda, ki jo potrebuje človeški organizem za funkcioniranje. Poprečen Američan potroši kakih 85 litrov vode na dan, astronavtu pa so jo reducirali na 14 litrov na dan. Vsak kilogram dodatne teže pa stane pravcato premoženje. Američani in Rusi so reševali problem na različne načine.

meriški projekt Mercury (1961-1963) z dvema podorbitalnima poletoma in tremi orbitalnimi, ki so trajali 34 ur, niso trošili mnogo vode. Za podorbitalne lete sploh niso potrebovali hrane. J. Glenn je bil prvi ameriški vesoljec, ki je použil nekaj hrane. Iz tube si je stisnil jabolčno čežano (1967). Kasneje so potniki na Mercuryju jedli koščke visoko kaloričnih mešanic beljakovin, maščobo, sladkorja, sadja ali orehov. Kulinarični strokovnjaki so preskrbeli astronavtom kalorične, redilne in okusne jedi. Ker so bili poleti kratki, jih ni skrbelo ustrezno shranjevanje hrane.

V desetih poletih Gemini sta bila v kabini po dva astronavka do 14 dni. Skupina kulinaričnih strokovnjakov jim je načrtovala prehranjevanje. Astronavti so prejemali po 2.500 kalorij na dan na osebo, a količina hrane je bila zelo omejena, zato so bile hranljive snovi nadvse skoncentrirane. Jedi so bile hranljive in so ustrezale tudi čutnim potrebam in higijenskim zahtevam.

programu Apolo (1968-1972) so uporabljali vodo, ki je bila stranski produkt pri generiranju elektrike. Zato so uporabljali dehidriane jedi v vrečicah in konzervah, ki so jim dodajali vodo. Jedli so že z jedilnim priborom. Sprva so prejemali hrano iz posebnih paketkov, ki so jim dodali vodo in zmešali z žlico.

Za Skjylab program (1973-1974) so poskrbeli s pomočjo zelo izčrpne študije in njeni rezultati so še vedno osnova prehranjevanja v vesolju. Preizkusili so 37 jedi. Astronavti so uživali celo dve leti staro konzervirano hrano. Večina jestvin je bila pakirana v konzervah. Kvaliteta hrane se je obdržala na ustrezni ravni dve leti pri temperaturi, ki je dosegla celo 54 stopinj. Hrana je nekoliko porjavela, a je bila še vedno užitna. Iz zamrzovalnikov pa so astronavti dobivali sladoled, filet mignon in rake. V jedilnih mizah so imeli grelce s časovniki za pripravo hrane.

Plovila Shuttle (1981 do zdaj) niso imela zamrzovalnikov ali hladilnikov zaradi kratkotrajne plovbe, pomanjkanja prostora in skromne električne energije. Niso imeli niti velike potrebe. Vodo kot stranski produkt generiranja elektrike so uporabili za namakanje dehidrirane hrane. Lahko so izbirali med 150 jedmi. Hrana je zadovoljevala vse potrebe zdravega hranjenja, vsebovala je veliko železa, natrija in malo vlaknin. Čez prehrano skoraj ni bilo pritožb. Kljub zelo različnim jedem, osebnim okusom, topli in hladni vodi in pečici za kuhanje, so strokovnjaki ugotovili nekatere pomanjkljivosti.

Pripetile pa so se tudi nezgode. Skupini dveh ameriških in dveh ruskih astronavtov na šestmesečni odpravi je na mednarodni vesoljski postaji ostalo samo nekaj sladkarij, ker je bil prejšnji team pojedel vso hrano. Zato so naslednjih 5 tednov uživali le polovične obroke in temu primerno shujšali. K sreči je dostavno rusko plovilo brez zamude pripeljalo 2,5 ton hrane, vode, božičnih daril in druge robe. Če bi zamudilo, bi morali astronavti prekiniti bivanje in se s kapsulo Sajuz, ki je bila parkirana na postaji, vrniti na Zemljo.

Za vesoljski postaji Mir so Rusi in Američani uskladili svoj delovni program tudi glede prehrane. Pripravljali so ruske in ameriške menije. Podoben režim velja tudi na novi mednarodni vesoljski postaji, ki je rezultat prizadevanj ZDA, 10 evropskih dežel, Kanade, Brazilije, Japonske in Rusije. Uporabljajo dehidrirano in zamrznjeno hrano in mikrovalovno pečico za segrevanje ter hladilnik in zamrzovalnik. Skylab pa je uporabljal predvsem sončno energijo, zato je bila voda dragocena. Nekaj vode so reciklirali v postaji, kar pa ni zadostovalo.

Posebna skupina je dodobra preučila prehranjevalne potrebe astronavtov. Večino hranil so spravili v aluminijaste posode, v katerih naj bi zdržale dve leti. Hrana naj bi ohranila svojo kvaliteto kljub temperaturi, ki lahko doseže 54 stopinj. Zamrznjena hrana je bila pokrita s posebno membrano, ki naj bi preprečila škropljenje med segrevanjem v breztežnem stanju. Konzerve prenesejo tudi visok pritisk in spremembe pritiska. Astronavtska hrana vsebuje malo vlaknin, ker je od njih odvisna količina fekalij, ki mora biti čim manjša. Vsebuje pa veliko sladkorja in maščobe, ki sta potrebni za racionalno izrabo telesne energije. Ugotovili so, da astronavti prejemajo premalo vitamina D (ki se tvori v sončni svetlobi), ki ga posebej dodajajo.

Astronavti, ki so sodelovali v metaboličnih raziskavah, so skrbno beležili pojedeno hrano in telesne spremembe.Med vesoljskim poletom telesna teža običajno upade za 0,5 do 5 kg. Zaradi pomanjkanja teka astronavti ne jedo dovolj hrane.Organizem izgublja vodo, mišično in kostno tkivo, poraste pa maščobno tkivo Med poleti je potrošnja telesne energije sprva porasla (tudi potrošnja kisika), nato se umirila. Težavo povzroča pomanjkanje fizične aktivnosti.

na od vztrajajočih težav je izguba telesnih beljakovin, ki so "mašinerija" vseh metaboličnih funkcij telesa. Izguba 30-40% telesnih beljakovin lahko privede do smrti zaradi stradanja. Težave prinaša odsotnost gravitacije, zato upade hidrostatični pritisk in fizična mišična napetost. Mišice izgubljajo beljakovine in kosti kalcij, zlasti v trupu in nogah. Izguba nastopi zaradi adaptacije na novo okolje. Tudi delovanje trebušnih organov se spremeni. Zaradi kronične neaktivnosti se spremeni mikroflora v črevesju. Tipična reakcija pa je zaprtje. V prvih dneh ali treh dneh po poletu imajo vesoljci hude trebušne težave.

Skrbno merjenje okusne in vonjalne občutljivosti ni pokazalo bistvenih sprememb. Testirali so reakcijo na čebulo, pomarančo, grenke, sladke, kisle in slane substance. Senzorni pragi so ostali v glavnem enaki kljub velikim individualnim razlikam. Ugotavljali so tudi prepoznavanje okusov in vonjav (poleg drugega limone, vanilije in mete), a se sposobnost prepoznavanja ni zmanjšala.

Vse to velja za razmeroma kratke vesoljske polete okoli Zemlje ter na Luno in bivanje v vesoljskih postajah. Povsem drugačna pa bo situacija na dolgih poletih in pri dolgem bivanju v vesolju (od 6 mesecev do več let). NASA in druge vesoljske agencije bodo kmalu poskušale pristati z ljudmi na Marsu in drugih nebesnih telesih našega osončja, ni dvoma, da bodo v prihodnosti skušale prodreti celo v druga osončja in pristati na tamkajšnjih planetih. Odprave bodo trajale dolga leta, celo desetletja. Glavni biološko prehrambeni problemi bodo izguba mišičnega in kostnega tkiva, pomanjkanje vitamina D in preveč oksidantov.

ehidrirane in zmrznjene jedi ne bodo zadostovale. Odprave bodo morale same pridelovati hrano. Pridelana hrana bo morala biti popolnoma varna, ker bi vsaka trebušna bolezen pomenila katastrofo. Poleg tega bo morala zadovoljevati različne okuse in vonjave. Ustrezna prehrana bo nadvse pomembna za vzdrževanje primerne morale moštva in njegovega psihološkega počutja. Bioregenerativni sistem bo zahteval, da astronavti skoraj vso svojo hrano pridelajo v posebnih zaščitenih rastlinjakih. Na potovanju do Marsa bo lastna pridelava dopolnilo, na še daljših potovanjih pa bo potrebno gojiti intenzivno kmetijstvo. Le hranila, ki jih ne bo mogoče pridelovati (npr. kakav in čokolada), bo potrebno prinesti z Zemlje. To bo povsem nov način prehranjevanja, s katerim vesoljske agencije nimajo nobenih izkušenj. Potrebno bo popolno recikliranje vode in drugih odpadkov. Prihodnja plovila bodo opremljena s posebnimi prostori za gojenje rastlin, ki potnikom ne bodo dajale le hrane, temveč tudi kisik.

Do tega pa je še daleč. Ali pa tudi ne? Kdo je pred petimi desetletji sploh slutil tak neverjeten razvoj vesoljskih poletov, ki smo mu priča danes? Morda bo naša najmlajša generacija priča tudi tem dogodkom.

Priredil V.P.

Gospod Petrač, hvala za poslano literaturo.