◎ 科技日報記者 王延斌
屈指算來，還有半個多月，神舟十三号的三位航天員即将圓滿完成任務，傳回地面。對李工來說，他既期待着“航天英雄”們凱旋，也關注他們在太空裡的飲食情況。
李工的身份是九陽股份有限公司（以下簡稱九陽）太空廚房項目部副總設計師。他和同僚們或主導或參與研發了四套技術進入“天宮”，為宇航員提供生活保障。
九陽太空廚房項目組正在研發“太空豆漿”。九陽太空廚房項目組供圖
這四套技術是熱風加熱裝置、飲水配置設定器、“太空豆漿”、智能物聯控制App。在“天宮”裡，熱風加熱裝置用來加熱航天食品及制作酸奶，飲水配置設定器用來濾除含銀原水并定量供應航天員飲用水，智能App用來控制空間站所有廚房産品，而“太空豆漿”可在太空環境下沖飲。
航天員王亞平正在介紹太空廚房。
宇航員們在太空中的工作非常辛苦，飲食情況會直接影響到其心理狀态和身體狀态。但對他們來說，在太空中吃好、喝好并不容易。
在太空中吃好喝好并不容易
從外表上看，科技日報記者拿到的這份“太空豆漿”更像是一袋全密封的蔬菜水果泥，但與“用黃豆直接加水打磨後”直接形成的普通豆漿不同，“太空豆漿”無須粉碎，是在地面生産的豆漿粉，在太空中直接沖飲，并且這種豆漿粉是脫渣的；同時，這種豆漿粉直接用飲水機流出的适溫淨水直接沖飲，不存在加熱問題。
“太空豆漿”面世背後，科研人員将“破壁等級2級、航天食品化學污染要求和感官評價A級”實作了三合一，確定其安全、營養、口味的太空品質，并由此獲得了國家發明專利。
在太空環境喝豆漿，對水溫控制要精确，對水速控制要更穩定。據了解，失重環境下水流中容易産生起泡，需要精确控制出水速度，保證出水均勻，避免氣泡産生。
九陽工程師告訴記者，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。
據研究顯示，國際空間站上曾發現84種微生物，而且來源多樣，有乘員自體攜帶的、空間站裡面的材料和裝置攜帶的、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所攜帶的微生物。這些意味着幾乎所有的太空廚房都要使用抗菌材料。
“四針狀氧化鋅晶須”航天抗菌材料具有獨特的立體四針狀三維結構，在塑膠、橡膠、塗料活性炭等多種基體材料中均勻分布，賦予材料獨特的抗菌功能特性。
西南交通大學功能高分子材料團隊主導的《載人航天器艙内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。将該項目落地，便是由西南交通大學主導，九陽參與的載人航天抗菌材料被應用到了太空廚房裡。
李工舉例：“在空間站中，日常飲用水淨化後菌落總數名額非常嚴格，近乎于0，嚴于生活飲用水标準要求的100cfu/ml。”
太空廚房是中國原創，更是“獨一份”
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”裡都出現了。
關鍵問題是如何加熱？在太空中均勻加熱，為什麼比地面上更難？
據介紹，相比地面上，失重狀态下食物的漂浮會影響食物的均勻加熱；同時，太空加熱都需要帶包裝，這其中的挑戰是帶包裝的食品包裝材料的熱阻隔和食品的受熱均勻性問題。
“相比地面上，失重狀态下食物的漂浮會影響食物的均勻加熱。”李工介紹，圍繞着航天食品的特性和太空失重環境，他們提出了全新熱風加熱裝置設計構想，并運用數學模組化、力學和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闆而不是“飄”在半空中，不僅加熱食物的種類較多且受熱均勻，可以滿足鋁箔包裝、金屬罐頭、塑膠包裝等多種包裝方式的加熱，完美解決了食品包裝的相容性和加熱的均勻性，讓更多中國美食可進入太空。
“最近，中國航天員科研訓練中心給九陽發來《感謝信》，航天員回報九陽研制的相關裝置在軌應用體驗良好，讓我們備受鼓舞和自豪。”九陽副董事長韓潤向記者表示：“我們通過自主創新技術成功解決了‘真空、失重、無對流’等極端苛刻的外太空環境下的飲食加工、飲水淨化等難題，實作了高水準科技自立自強。”
記者了解到，作為最早參與國家載人航天工程項目研制的企業之一，九陽早在2014年就承接了太空廚房項目研制任務。韓潤強調：“智能太空廚房是中國原創，達到國際先進水準。”
據悉，上述産品均已轉化為民用，并進入了市場。
來源：科技日報
編輯：王宇
稽核：嶽靓
終審：王郁