科技日報(bào)記者 王延斌
還有半個(gè)多月，神舟十三號的三位航天員即將圓滿完成任務(wù)，返回地球。對李工來說，他最關(guān)注的就是航天英雄們在太空中的飲食情況。
李工是九陽股份有限公司（以下簡稱“九陽”）太空廚房項(xiàng)目部副總設(shè)計(jì)師。他和同事們或主導(dǎo)或參與研發(fā)的四套技術(shù)進(jìn)入“天宮”，為宇航員們提供了基本生活保障。
這四套技術(shù)是熱風(fēng)加熱裝置、飲水分配器、“太空豆?jié){”以及智能物聯(lián)控制App。熱風(fēng)加熱裝置是用來加熱航天食品及制作酸奶的，飲水分配器用來濾除含銀原水并定量供應(yīng)航天員飲用水，智能App用來控制空間站所有廚房產(chǎn)品，而“太空豆?jié){”可在太空環(huán)境下沖飲豆?jié){。
太空中吃好、喝好并不容易
從外表上看，記者拿到的這份“太空豆?jié){”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”形成的普通豆?jié){不同，“太空豆?jié){”無須粉碎，而是在地面生產(chǎn)的豆?jié){粉，在太空中直接沖飲，并且這種豆?jié){粉是脫渣的。
“太空豆?jié){”面世背后，科研人員將“破壁等級2級、航天食品化學(xué)污染要求和感官評價(jià)A級”實(shí)現(xiàn)了三合一，并由此獲得了國家發(fā)明專利。
同時(shí)，在太空環(huán)境中，對水溫控制要精確，對水速控制要更穩(wěn)定。據(jù)了解，失重環(huán)境下水流中容易產(chǎn)生起泡，需要精確控制出水速度，保證出水均勻，避免氣泡產(chǎn)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(huán)境的影響，還要避免微生物污染。
據(jù)研究顯示，國際空間站上曾發(fā)現(xiàn)84種微生物，而且來源多樣，包括乘員自體攜帶、材料和設(shè)備攜帶、地面總裝測試階段和發(fā)射準(zhǔn)備階段引入、來訪航天器及其貨物所攜帶等。這意味著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(dú)特的立體四針狀三維結(jié)構(gòu)，在塑料、橡膠、涂料活性炭等多種基體材料中均勻分布，賦予材料獨(dú)特的抗菌功能特性。
西南交通大學(xué)功能高分子材料團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的《載人航天器艙內(nèi)抗菌材料研制及推廣應(yīng)用》項(xiàng)目在2020年獲得四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目就應(yīng)用于由西南交通大學(xué)主導(dǎo)、九陽參與的太空廚房中。
李工舉例：“在空間站中，日常飲用水凈化后菌落總數(shù)指標(biāo)非常嚴(yán)格，近乎于0，嚴(yán)于生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求的100cfu/mL。”
“獨(dú)一份”的中國原創(chuàng)太空廚房
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”菜譜里都出現(xiàn)了。
關(guān)鍵問題是如何給食物加熱？在太空中加熱又有何不同？
“相比地面上，失重狀態(tài)下食物的漂浮會影響食物的均勻加熱。”李工介紹，圍繞航天食品的特性和太空失重環(huán)境，他們提出了全新熱風(fēng)加熱裝置設(shè)計(jì)構(gòu)想，并運(yùn)用數(shù)學(xué)建模、力學(xué)和流體仿真等方法和工具，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終完成了熱風(fēng)加熱裝置的設(shè)計(jì)定型。
這種熱風(fēng)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而不是“飄”在半空中，不僅加熱食物的種類較多且受熱均勻，還可以滿足鋁箔、金屬罐頭、塑料等多種包裝方式的加熱，完美解決了食品包裝的兼容性和加熱的均勻性，讓更多中國美食進(jìn)入太空。
“最近，中國航天員科研訓(xùn)練中心給九陽發(fā)來感謝信，航天員反饋九陽研制的相關(guān)設(shè)備在軌應(yīng)用體驗(yàn)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(chuàng)新技術(shù)成功解決了‘真空、失重、無對流’等極端苛刻的外太空環(huán)境下的飲食加工、飲水凈化等難題，實(shí)現(xiàn)了高水平科技自立自強(qiáng)。”
記者了解到，作為最早參與國家載人航天工程項(xiàng)目研制的企業(yè)之一，九陽早在2014年就承接了太空廚房項(xiàng)目研制任務(wù)。韓潤強(qiáng)調(diào)：“智能太空廚房是中國原創(chuàng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。”
據(jù)悉，上述產(chǎn)品均已轉(zhuǎn)化為民用，并進(jìn)入市場。
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