На МКС космонавтам иногда не удаётся съесть достаточное количество пищи, потому что она безвкусна. Но еда для космонавтов отличается высоким качеством и разработана таким образом, чтобы быть приятной на вкус и удовлетворять потребности в питании. В чём же проблема?
У НАСА есть две команды, занимающихся вопросами питания астронавтов: Лаборатория систем космического питания в Космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне и Исследовательский центр космического питания, также расположенный в Техасе. Обе поддерживают производство и разработку питания для астронавтов, включая меню, упаковку и оборудование для всех космических программ НАСА. Есть даже группа перспективных исследований в области питания, которая готовит будущие космические миссии, выходящие за пределы МКС и низкой околоземной орбиты (LEO).
Астронавтам доступно множество продуктов питания. Это и сублимированные или обезвоженные продукты, такие как яичница и картофельное пюре, и консервы, такие как равиоли и мясной рулет, и облучённые продукты, такие как копчёная индейка. У них есть даже неподготовленные продукты, такие как орехи и батончики гранола.
Но, несмотря на все эти усилия по обеспечению разнообразия качественных продуктов с приятным вкусом, астронавты регулярно сообщают, что в космосе их пища безвкусна.
Исследователи из Королевского технологического института Мельбурна (RMIT) используют виртуальную реальность для изучения причины этой проблемы. Они опубликовали исследование в International Journal of Food Science and Technology, в котором представлены их результаты. Оно называется «Восприятие запаха на виртуальном космическом корабле? Наземный подход к сбору сенсорных данных». Ведущий исследователь — Джулия Лоу из Школы естественных наук RMIT.
Учёные — да и все мы — знают, что обоняние и вкус связаны между собой. Они оба основаны на химии. Вкусовые рецепторы на наших языках ощущают пять основных вкусов: умами, сладкий, солёный, кислый и горький. Обонятельные сенсоры в наших носах ощущают тысячи запахов. Наш мозг объединяет все эти сигналы, и люди, потерявшие обоняние, отмечают, что еда кажется им безвкусной.
Теряют ли астронавты обоняние? Изменяются ли каким-то образом их обоняние и вкус на борту МКС?
«Контекстуальные факторы формируют общий опыт потребления пищи», — пишут авторы в своей работе. Экстремальные условия потребления, такие как космос, создают логистические, этические и финансовые проблемы для сенсорной оценки продуктов питания». Тем не менее, эти оценки необходимы, поскольку сенсорные аспекты вкусовых качеств и разнообразия способствуют психологическим и поведенческим результатам в космосе», — пишут они. Поведенческие результаты особенно важны в космосе по очевидным причинам, и NASA и другие космические агентства крайне заинтересованы в положительных результатах.
В этом исследовании учёные рассмотрели три мощных пищевых аромата: экстракт миндаля, экстракт ванили и эфирное масло лимона. Они проверили, как 54 взрослых человека воспринимают эти разные ароматы в обычных земных условиях и в условиях VR-симуляции Международной космической станции.
Результаты показали, что два аромата — ванили и миндаля — воспринимались более интенсивно в имитированной среде МКС. Аромат лимона остался неизменным. Исследователи обнаружили общее для ванили и миндаля сладкое химическое вещество под названием бензальдегид. По их мнению, это химическое вещество может быть связано с изменением восприятия, а также с чувствительностью человека к определённому аромату.
Интересно, что образ мыслей и эмоции человека также играют роль в восприятии ароматов.
«Усиление чувства одиночества и изоляции также может играть определённую роль, и это исследование может повлиять на восприятие запахов и вкуса пищи изолированными людьми», — говорит Лоу.
Учёные уже изучали эти вопросы, причём не только в космосе, но и на закрытых, изолированных антарктических исследовательских станциях. Они обнаружили, что люди в таких условиях могут испытывать значительные изменения в своём обонянии. «Эти результаты могут намекать на потенциальное влияние таких условий на обонятельную функцию», — пишут авторы.
Среда с низкой гравитацией также влияет на космонавтов. «Космические путешественники отмечают изменения во вкусовом восприятии, указывая на то, что в космосе пища менее ароматна/вкусна», — пишут авторы. «Это изменение первоначально связывают с вызванными микрогравитацией сдвигами жидкости, что потенциально может повлиять на обонятельные способности».
На Земле мощная гравитация планеты вытягивает жидкости из организма вниз. В условиях микрогравитации в космосе больше жидкости может скапливаться в голове. Когда жидкость скапливается в носовых проходах, это может помешать обонянию и вкусовым ощущениям астронавта. В сочетании со стрессом от изоляции и заключения, а также с условиями внутри космического корабля, такими как влажность и наличие соединений в воздухе, результатом может стать безвкусная пища.
После нескольких недель пребывания на борту МКС этот эффект исчезает. Тем не менее, астронавты по-прежнему не получают удовольствия от еды. «Астронавты по-прежнему не получают удовольствия от еды даже после того, как эффект сдвига жидкости исчез, что говорит о том, что в этом есть что-то большее», — говорит Лоу.
«Одна из долгосрочных целей исследования — создание более подходящих продуктов питания для космонавтов, а также других людей, находящихся в изолированных условиях, чтобы увеличить количество потребляемых ими питательных веществ до 100%», — говорит ведущий исследователь Джулия Лоу. Это может распространиться и на стариков в домах престарелых и привести к созданию более персонализированных пищевых ароматов, чтобы сделать питательную пищу более приятной на вкус. (А если вы настроены на антиутопический лад, то это может быть использовано для того, чтобы сделать Зелёный сойлент более вкусным).
В будущем мы увидим, что миссии «Артемиды» будут гораздо более длительными, многолетними, особенно когда мы отправимся на Марс, поэтому нам действительно нужно понять проблемы с питанием и едой и то, как экипаж взаимодействует со своей пищей», — говорит Гейл Илс. Айлес — один из соавторов исследования, доцент RMIT и бывший тренер астронавтов. «Что удивительно с этим VR-исследованием, так это то, что оно действительно очень сильно имитирует опыт пребывания на космической станции. И это действительно меняет то, как вы чувствуете запахи и вкус».
Эксперт по пищевой химии и доцент Джаяни Чандрапала — ещё один соавтор исследования. Чандрапала подчеркнула, что бензальдегид, распространённое химическое соединение в ванили и миндале, сыграл свою роль в результатах.
«В нашем исследовании мы считаем, что именно он создаёт интенсивный аромат в условиях виртуальной реальности», — говорит Чандрапала из Школы естественных наук.
Сочетая восприятие вкуса и аромата, эмоциональные установки и VR, это исследование затрагивает один из редко обсуждаемых аспектов будущих космических путешествий за пределы НОО. При обсуждении долгосрочных полётов на Марс основное внимание уделяется защите астронавтов от таких опасностей, как радиация, потеря плотности костей и атрофия мышц. Но питание также имеет основополагающее значение для успеха миссии. Успешное путешествие на Марс и обратно зависит от того, насколько правильно будут учтены все детали.
Но эти результаты распространяются и на людей, находящихся в изолированных условиях здесь, на Земле.
«Результаты этого исследования могут помочь персонализировать рацион людей в социально изолированных ситуациях, в том числе в домах престарелых, и улучшить их питание», — говорит Лоу.
«Эти результаты открывают возможности для инноваций в наземных космических сенсорных исследованиях и персонализированном питании, совершенствуя иммерсивные инструменты для будущих исследований», — пишут авторы в своём заключении. «Такие методы могут выйти за рамки космического применения и принести пользу группам населения, испытывающим изоляцию и/или стеснённые условия, таким как одинокие пожилые люди, военнослужащие и люди с ограниченной подвижностью».
