火星之旅吃什麼？科學家揭示長途太空飛行宇航員面臨營養挑戰

資料圖：空間站宇航員聚餐

美國宇航局（NASA）計劃未來有一天讓宇航員登陸火星。然而，一項新報告指出，即便距離載人航天50年之後，太空探索者在去往其他行星的長途旅行中應該吃什麼卻仍然不確定。

地球上數百年的經驗表明，適宜的飲食對科學探索非常關鍵。「在航海時代，數以百萬計的水手因為在航海任務期間缺乏維生素C而死亡。」休斯頓NASA約翰遜空間中心食品科學家Grace Douglas說。

地球和火星之間的任何旅行都將是漫長的。兩顆行星之間的平均距離約為2.25億公里，約相當於地球周長的5625倍。地求—火星往返加上在火星停留20個月可能要花3年。

「我們的一個目標是讓營養最優化，以減輕太空飛行的負面影響，比如骨骼和肌肉流失、輻射損傷、免疫功能變化以及其他生理系統的變化等。」NASA約翰遜空間中心食品科學家Sara Zwart說。

未來的火星表面溫室藝術想像圖

為了了解宇航員在飛往火星和其他行星的長途太空旅行中應該吃什麼，美國國家科學院、工程院和醫學院評估了NASA關於太空飛行帶來的健康風險的相關報告。儘管評估支持該機構絕大多數研究，但它也總結稱關於長途太空任務的最佳影響指南仍存在不確定性。

例如該評估發現，NASA在一些情況下會誇大一些營養的益處和某些營養缺乏的風險。它還指出了報告中陳舊過時和不正確的觀點。「例如，一份報告認為『脂肪毒性水平導致高血清膽固醇、肥胖、動脈粥樣硬化，並最終導致冠心病或死亡。』然而，脂肪並沒有發現具有毒性，營養學家總體上已經不在建議低脂肪飲食。此外，總脂肪攝入量與肥胖之間僅存在較弱聯繫。」作者寫道。

一部分問題是，此前的研究揭示了需要抵抗疾病的大量營養需求，「即便對那些在地球上正常生活的人來說，我們知道的促進健康的營養需求知識也非常少。」德州農工大學營養生理學家、並未參加評審NASA報告的Nancy Turner說。

讓問題更加複雜的是，與宇航員在國際空間站的經歷不同，到達火星等更遙遠地方的探索任務會讓他們曝露在極為不同的輻射水平和受其他因素影響的環境中，Zwart說。Turner也贊成這一觀點，並表示在長距離太空飛行過程中，身體會發生「尚未完全了解的」改變，「因為實際上我們對長期處於太空中的人幾乎沒什麼觀察。」

這份評估表示，營養補充可能會幫助宇航員避免危險的差異。然而，「膳食補充劑中的營養物質可能會像在食物中那樣很快或更快地降低，有證據表明通過膳食補充劑提供的營養可能不具有像來自天然健康食品一樣的效果。」Zwart說，「我們正在努力通過各種食物而非膳食補充劑提供營養，就像我們在國際空間站做的那樣。維生素D是所有宇航員都要服用的唯一一種補充劑，因為那裡缺乏太陽光。」

圖片來源：NASA

空間農業可以使一個解決辦法，但它也有其自身的益處和風險。「最近，我們在電影《火星救援》中已經看到了太空種植糧食的挑戰。」Turner說，「儘管它是一種科幻描述，但卻警示我們希望和機遇之外的一些問題和障礙。」

為宇航員長距離飛行提供穩定和美味兼具的食物存在挑戰，該評估報告指出。目前，NASA營養指南計劃研發出能夠持續儲存兩年左右的食物。「當前，大多數宇航員在太空的時間都低於一年，所以兩年的時間框架不是問題。」Turner說。

然而，飛往火星的任務可能會在宇航員到達那裡之前，先用不載人飛船將食物送到這顆紅色星球，這將需要5年的保質期。「我們有數據表明，一些營養和目前處理並提前打包的太空食品系統會在儲藏過程中退化，不適宜長期太空探索。」Douglas說。

儘管NASA到目前為止設計的食品在延長儲存期之後仍可以安全食用，但如果它們流失了關鍵的營養或是宇航員覺得難吃，「這會導致他們表現下降、生病，甚至是死亡。」Douglas指出。

最終，幫助宇航員在太空保持健康的研究也會為地球上的人帶來裨益。「現在地球上仍有飢餓和食品安全普遍存在的地方。」Turner說，「如果我們有機會創造出可以長時間儲藏的高度穩定的食物供給，那麼就可以避免與短期內流轉大量食物相關的問題。而且，我們正在了解一些營養物質對特定器官的健康效應，比如在非重力環境中維持肌肉重量和骨骼強度等，我們將能更好地幫助那些不能活動人或是卧病在床的人。」