◎ 科技日报记者 王延斌
屈指算来，还有半个多月，神舟十三号的三位航天员即将圆满完成任务，返回地面。对李工来说，他既期待着“航天英雄”们凯旋，也关注他们在太空里的饮食情况。
李工的身份是九阳股份有限公司（以下简称九阳）太空厨房项目部副总设计师。他和同事们或主导或参与研发了四套技术进入“天宫”，为宇航员提供生活保障。
九阳太空厨房项目组正在研发“太空豆浆”。九阳太空厨房项目组供图
这四套技术是热风加热装置、饮水分配器、“太空豆浆”、智能物联控制App。在“天宫”里，热风加热装置用来加热航天食品及制作酸奶，饮水分配器用来滤除含银原水并定量供应航天员饮用水，智能App用来控制空间站所有厨房产品，而“太空豆浆”可在太空环境下冲饮。
航天员王亚平正在介绍太空厨房。
宇航员们在太空中的工作非常辛苦，饮食情况会直接影响到其心理状态和身体状态。但对他们来说，在太空中吃好、喝好并不容易。
在太空中吃好喝好并不容易
从外表上看，科技日报记者拿到的这份“太空豆浆”更像是一袋全密封的蔬菜水果泥，但与“用黄豆直接加水打磨后”直接形成的普通豆浆不同，“太空豆浆”无须粉碎，是在地面生产的豆浆粉，在太空中直接冲饮，并且这种豆浆粉是脱渣的；同时，这种豆浆粉直接用饮水机流出的适温净水直接冲饮，不存在加热问题。
九阳太空厨房项目组正在研发“太空豆浆”。九阳太空厨房项目组供图
“太空豆浆”面世背后，科研人员将“破壁等级2级、航天食品化学污染要求和感官评价A级”实现了三合一，确保其安全、营养、口味的太空品质，并由此获得了国家发明专利。
在太空环境喝豆浆，对水温控制要精确，对水速控制要更稳定。据了解，失重环境下水流中容易产生起泡，需要精确控制出水速度，保证出水均匀，避免气泡产生。
九阳工程师告诉记者，空间站中，航天员的饮水、吃饭，不仅受到太空环境的影响，还要避免微生物的污染。
据研究显示，国际空间站上曾发现84种微生物，而且来源多样，有乘员自体携带的、空间站里面的材料和设备携带的、在地面总装测试阶段和发射准备阶段引入的、来访航天器及其货物所携带的微生物。这些意味着几乎所有的太空厨房都要使用抗菌材料。
“四针状氧化锌晶须”航天抗菌材料具有独特的立体四针状三维结构，在塑料、橡胶、涂料活性炭等多种基体材料中均匀分布，赋予材料独特的抗菌功能特性。
西南交通大学功能高分子材料团队主导的《载人航天器舱内抗菌材料研制及推广应用》项目在2020年获得四川省科学技术进步奖一等奖。将该项目落地，便是由西南交通大学主导，九阳参与的载人航天抗菌材料被应用到了太空厨房里。
李工举例：“在空间站中，日常饮用水净化后菌落总数指标非常严格，近乎于0，严于生活饮用水标准要求的100cfu/ml。”
太空厨房是中国原创，更是“独一份”
鱼香肉丝、宫保鸡丁、什锦炒饭、咖喱炒饭、蘑菇鸡块、雪菜肉丝、黑椒牛柳、红烧肉、冬笋火腿炒饭……这些美味，在“天宫”里都出现了。
关键问题是如何加热？在太空中均匀加热，为什么比地面上更难？
据介绍，相比地面上，失重状态下食物的漂浮会影响食物的均匀加热；同时，太空加热都需要带包装，这其中的挑战是带包装的食品包装材料的热阻隔和食品的受热均匀性问题。
航天员王亚平正在介绍太空厨房。
“相比地面上，失重状态下食物的漂浮会影响食物的均匀加热。”李工介绍，围绕着航天食品的特性和太空失重环境，他们提出了全新热风加热装置设计构想，并运用数学建模、力学和流体仿真等方法和工具，不断优化设计，最终完成了热风加热装置的设计定型。
这种热风加热装置用来加热航天食品及制作酸奶，使食物能够固定在加热板而不是“飘”在半空中，不仅加热食物的种类较多且受热均匀，可以满足铝箔包装、金属罐头、塑料包装等多种包装方式的加热，完美解决了食品包装的兼容性和加热的均匀性，让更多中国美食可进入太空。
“最近，中国航天员科研训练中心给九阳发来《感谢信》，航天员反馈九阳研制的相关设备在轨应用体验良好，让我们备受鼓舞和自豪。”九阳副董事长韩润向记者表示：“我们通过自主创新技术成功解决了‘真空、失重、无对流’等极端苛刻的外太空环境下的饮食加工、饮水净化等难题，实现了高水平科技自立自强。”
记者了解到，作为最早参与国家载人航天工程项目研制的企业之一，九阳早在2014年就承接了太空厨房项目研制任务。韩润强调：“智能太空厨房是中国原创，达到国际先进水平。”
据悉，上述产品均已转化为民用，并进入了市场。
来源：科技日报
编辑：王宇
审核：岳靓
终审：王郁
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