Способ питания космонавтов, участвующих в наземном модельном эксперименте, имитирующем полет на марс

Способ питания космонавтов, участвующих в наземном модельном эксперименте, имитирующем полет на марс

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности и касается питания специального назначения.

Условия жизнедеятельности на борту космического объекта (состояние невесомости, эмоционально-психическое напряжение, ограниченный объем кабины корабля) требуют особого подхода к рационам питания космонавтов.

Обязательными требованиями космического питания являются:

- сбалансированность рациона по основным незаменимым факторам в соответствии с теорией рационального питания;

- высокая энергетическая ценность при минимальных массе и объеме;

- стойкость к различного рода климатическим и механическим воздействиям;

- сохранение доброкачественности и микробиологической безопасности в течение длительных сроков.

Известен способ питания для экипажа транспортного космического корабля, рассчитанный на 3-дневное меню с 4-кратным приемом пищи в сутки, включающий продукты тепловой стерилизации, сублимационной сушки, промежуточной влажности и натуральной формы, пригодные к употреблению в пищу без предварительной подготовки и подогрева, имеющий энергетическую ценность 2600 ккал (Добровольский В.Ф. Теоретические и практические аспекты совершенствования технологии производства консервированных продуктов и рационов питания для экипажей космических кораблей и станций. Дис. д.т.н. - М.: НИИПП и СПТ, 2000, стр.9-10).

Недостатком данного способа является невозможность использования данного способа для полета с 520-суточной продолжительностью, поскольку используемые продукты не обладают длительным сроком хранения.

Известен также способ питания экипажа транспортного космического корабля, рассчитанный на 3-кратное питание в сутки, предусматривающий прием конкретных продуктов, пригодных к употреблению без предварительной подготовки и подогрева (RU 2227681 С1, 27.04.2004).

Недостатком наиболее близкого аналога является невозможность использования данного способа для полета на Марс с 520-суточной продолжительностью.

Наиболее близким аналогом является способ, использовавшийся для питания экипажей 28-ми основных экспедиций орбитальной станции «Мир» (ОС «Мир»), с продолжительностью полетов от 75 до 438 суток, с численностью экипажей 3 человека. (Агуреев А.Н., Каландаров С. Обеспечение питания экипажей на ОС «Мир» // Орбитальная станция «Мир». - Москва, 2001, т.1, гл.11, стр.455-481).

Рацион питания для ОС «Мир» комплектовался из стабилизированных различными способами продуктов, максимально подготовленных к употреблению. Недостатком наиболее близкого аналога является невозможность использования данного способа для полета на Марс с 520-суточной продолжительностью, так как для обеспечения полноценного питания требуется пополнение запасов продуктов и рационов через каждые 2,5-3 месяца.

Задачей изобретения является создание способа питания, пригодного для длительных автономных полетов сроком более 1 года с учетом различных этапов жизнедеятельности космонавтов во время полета на Марс, а именно полет на Марс, высадка и работа на Марсе, полет на орбите Марса и возвращение на Землю.

Поставленная задача решается тем, что способ питания космонавтов, участвующих в наземном модельном эксперименте, имитирующем полет на Марс, согласно изобретению, предусматривает три этапа, при этом на 1 этапе с 1-х по 250-е сутки, имитирующем полет к Марсу, осуществляют 5-разовое питание полуфабрикатами готовых блюд с калорийностью завтрака 19-21%, обеда 29-31%, ужина 29-31% и двух промежуточных приемов пищи с калорийностью каждого 9-11% от суточной калорийности дневного питания, на 2 этапе с 251-х по 280-е сутки, имитирующем полет на орбите Марса и высадку на его поверхность, осуществляют два вида питания, один из которых предусмотрен для группы космонавтов, имитирующих высадку и работу на поверхности Марса, и включает 4-разовое питание с калорийностью завтрака 19-21%, 2-го завтрака 14-16%, обеда 34-36% и ужина 29-31% от суточной калорийности дневного питания, при этом для этой группы используют консервированные, готовые к употреблению в холодном виде продукты, первые блюда, восстанавливаемые горячей водой, и горячие напитки, а на 3 этапе с 281-х по 520-е сутки, имитирующем полет на Землю, осуществляют четырехразовое питание готовыми блюдами сублимационной сушки с калорийностью завтрака 24-26%, обеда 34-36%, ужина 24-26% и промежуточного приема пищи 14-16% от суточной калорийности дневного питания, причем на 2 этапе для оставшихся космонавтов, имитирующих полет на орбите Марса, осуществляют питание, аналогичное предусмотренному на 3 этапе.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание способа питания космонавтов с длительной автономностью, с использованием рациона питания заданной энергетической ценности, сохраняющего биологическую полноценность и микробиологическую безопасность на протяжении всего срока эксперимента (520 суток) при отсутствии возможности пополнения запасов продуктов, с учетом различных этапов жизнедеятельности космонавтов во время полета на Марс, а именно полет на Марс, высадка и работа на Марсе, полет на орбите Марса и возвращение на Землю, а также использование продуктов питания, изготавливаемых серийно для массового потребления.

Основной проблемой полета на Марс является его продолжительность (более полутора лет) и полная автономность в плане обеспечения.

Для формирования рациона питания космонавтов при длительном полете (520 суток) необходимо наличие большого ассортимента продуктов с гарантийными сроками хранения не менее 2-х лет при температуре окружающей среды.

Это должны быть, в основном, продукты быстрого приготовления:

- продукты для завтрака (крупяные каши, джемы, мюсли и др.);

- консервированные плавленые сыры;

- восстанавливаемые водой первые и вторые блюда;

- различные консервированные и сублимированные мясные, рыбные, молочные, закусочные продукты;

- различные гарниры (консервированные и сублимированные);

- фруктово-ягодные десерты (консервированные и с промежуточной влажностью);

- обезвоженные напитки;

- кондитерские изделия и прочее.

Для приготовления пищи в гермообъекте имеются СВЧ-печи и электрочайники. Упаковка продуктов может быть однопорционной, или масса порции упаковки с продуктом может быть кратной 2-м, 4-м или 6-ти.

Использование на первом этапе эксперимента полуфабрикатов готовых блюд серийного производства с ограниченным сроком хранения менее 1 года позволяет разнообразить питание космонавтов по сравнению с известными рационами.

Энергетическая ценность рационов рассчитывается индивидуально по следующим формулам:

для мужчин: (18-30 лет): 1.7 (15.3 М+679) ккал/день;

(30-60 лет): 1.7 (11.6 М+879) ккал/день,

где М - масса тела в килограммах.

Участники наземного эксперимента, имитирующего полет на Марс, проведут 520 суток в изоляции от внешнего мира. Полет состоит из трех основных этапов: полет от Земли до Марса с 1-х по 250-е сутки, полет на орбите Марса и высадка на поверхность Марса с 251-х по 280-е сутки и полет на Землю с 281-х по 520-е сутки. При этом на 1 этапе полета космонавты осуществляют 5-разовое питание полуфабрикатами готовых блюд с калорийностью завтрака 19-21%, обеда 30%, ужина 30% и двух промежуточных приемов пищи с калорийностью каждого 10% от суточной калорийности дневного питания. После 1 этапа полета экипаж делят на две группы: одна имитирует высадку и работу на поверхности Марса, а другая - полет на орбите Марса. Две группы получают различное питание. Группе, имитирующей высадку и работу на поверхности Марса, предусмотрено 4-разовое питание с калорийностью завтрака 19-21%, 2-го завтрака 15%, обеда 35% и ужина 30% от суточной калорийности дневного питания. Для этой группы используют консервированные, готовые к употреблению в холодном виде продукты, первые блюда, восстанавливаемые горячей водой, и горячие напитки. Для группы, имитирующей полет на орбите Марса, осуществляют 4-разовое питание готовыми блюдами сублимационной сушки с калорийностью завтрака 25%, обеда 35%, ужина 25% и промежуточного приема пищи 15% от суточной калорийности дневного питания. На 3 этапе полета (полет на Землю) весь экипаж осуществляет 4-хразовое питание готовыми блюдами сублимационной сушки с калорийностью завтрака 25%, обеда 35%, ужина 25% и промежуточного приема пища 15% от суточной калорийности дневного питания. Все питание подбирается с учетом необходимой энергетической ценности для каждого космонавта.

Изобретение позволяет создать способ питания, пригодный для длительных автономных полетов, сроком более 1 года, с учетом различных этапов жизнедеятельности космонавтов во время полета на Марс, а именно полет на Марс, высадка и работа на Марсе, полет на орбите Марса и возвращение на Землю, а также разнообразить питание и расширить ассортимент используемых для их комплектации продуктов.

Способ питания космонавтов, участвующих в наземном модельном эксперименте, имитирующем полет на Марс, характеризующийся тем, что он предусматривает 3 этапа, при этом на 1 этапе с 1-х по 250-е сутки, имитирующем полет к Марсу, осуществляют 5-разовое питание полуфабрикатами готовых блюд с калорийностью завтрака 19-21%, обеда 29-31%, ужина 29-31% и двух промежуточных приемов пищи с калорийностью каждого 9-11% от суточной калорийности дневного питания, на 2 этапе с 251-х по 280-е сутки, имитирующем полет на орбите Марса и высадку на его поверхность, осуществляют два вида питания, один из которых предусмотрен для группы космонавтов, имитирующих высадку и работу на поверхности Марса, и включает 4-разовое питание с калорийностью завтрака 19-21%, 2-го завтрака 14-16%, обеда 34-36% и ужина 29-31% от суточной калорийности дневного питания, при этом для этой группы используют консервированные, готовые к употреблению в холодном виде продукты, первые блюда, восстанавливаемые горячей водой, и горячие напитки, а на 3 этапе с 281-х по 520-е сутки, имитирующем полет на Землю, осуществляют 4-разовое питание готовыми блюдами сублимационной сушки с калорийностью завтрака 24-26%, обеда 34-36%, ужина 24-26% и промежуточного приема пища 14-16% от суточной калорийности дневного питания, причем на 2 этапе для оставшихся космонавтов, имитирующих полет на орбите Марса, осуществляют питание, аналогичное предусмотренному на 3 этапе.