Op 12 april is het de Internationale dag van de Ruimtevaart. Een leuke dag om erbij stil te staan hoe het omgaan met water in de ruimte wordt gedaan.

Eten en drinken in de ruimte

Eten en drinken is in de ruimte nét even anders dan op aarde. Zo kun je bij je ontbijt bijvoorbeeld niet een beschuitje met hagelslag eten. Dat zou veel te veel kruimels geven.

Drinken is er in allerlei soorten, water, frisdrank maar ook koffie en thee. Vaak werken astronauten met pakjes drinken waar ze het uitzuigen, zo komt het direct van het pakje in de mond van de astronaut. Jammer genoeg voor astronauten betekent dat dat je je drinken niet meer ruikt terwijl je het drinkt en dat maakt voor veel drankjes veel uit voor de smaakbeleving. Daarom experimenteert NASA met kopjes die door een speciale vorm en materiaal het mogelijk maken om uit een kopje te drinken zonder dat het drinken overal heen vliegt.

Eten komt ook vaak uit pakjes, maar omdat het vaak minder vloeibaar is, is het mogelijk om van een lepel te eten. Je bord is natuurlijk overbodig, want je kunt je eten er niet opleggen. Eten komt vaak uit pakjes (gevriesdroogd) en wordt met water eetbaar gemaakt. Maar tegenwoordig is er ook vers voedsel en een oven aan boord waar maaltijden opgeleukt en opgewarmd mee worden. Meer weten over eten in de ruimte?

‘Niet spelen met je eten!’ Ik hoor het mijn ouders nog zeggen, aan de keukentafel bij ons thuis. Maar in de ruimte doen we niet anders. Want hoe leuk is het om een grote waterbol uit de lucht te slurpen? Of een wrap samen te stellen, terwijl die voor je neus in de lucht zweeft?

Ons eten is plakkerig als kattenvoer, al smaakt het gelukkig niet zo. In de ochtend at ik het liefst gevriesdroogde aardbeien, roerei, havermout en bruine suiker. ’s Avonds kip met nootmuskaat of biefstuk uit de Amerikaanse voedselpakketten. Uit de Russische voorraad vond ik kwark met nootjes lekker. Boekweit en plov (rijst met vlees en groente) ruilde ik meestal met een collega, want dat smaakte helemaal nergens naar.

Veel astronauten verlangen in de ruimte naar pittiger voedsel. Dat komt waarschijnlijk omdat in gewichtloze omstandigheden meer bloed naar je hoofd stroomt, waardoor je slijmvliezen opzwellen en je minder goed ruikt. Ook is er in de ruimte geen convectie (stroming door temperatuurverschillen). Dat zorgt ervoor dat minder moleculen je smaakpapillen raken. Tabasco, chilisaus en flesjes zoutwater (kristallen zouden wegzweven) zijn in het ISS daarom erg in trek.

Ons menu wordt samengesteld in een laboratorium. Want alles bij elkaar moet het precies de juiste voedingsstoffen, energiehoeveelheid en vitamines bevatten. En het moet één tot twee jaar houdbaar zijn. Dat komt omdat astronautenvoedsel met een vrachtschip naar de ruimte wordt gelanceerd. Aan die lanceringen gaan maanden van voorbereidingen vooraf. En als de voorraad eenmaal aankomt, moeten we er een half jaar tot een jaar mee doen.

Er is één uitzondering. Als een Progress-vrachtschip vertrekt vanuit Baikonoer in Kazachstan, gaan de mensen die het inpakken nog snel even naar de lokale markt voor een paar sinaasappels en appels. Voor ons is dat een feest: een week lang hebben we de geur van vers fruit aan boord!

Het is een publiek geheim: astronauten die vanuit Kazachstan gelanceerd worden, smokkelen kleine hoeveelheden eten mee naar de ruimte. Vlak voor mijn eerste vlucht, in april 2004, stopte ik chocoladepaaseitjes in mijn pak. Toen ik aankwam bij het ruimtestation, waren die natuurlijk al lang gesmolten. Gelukkig zaten ze in een zip lock bag. Bij mijn tweede vlucht nam ik stroopwafels mee. Die waren beter opgewassen tegen de lancering.

Ons standaard menu (gerechten met vlees, vis, zoete aardappel, pasta en meer) zit verpakt in blikjes of zakjes. Blikjes warmen we op in iets dat lijkt op een broodrooster. Gevriesdroogd eten in zakjes, daar hoeft alleen een beetje water bij.

Ik nam als bonusvoedsel Old Amsterdam kaas mee naar de ruimte. Dat moest van NASA dan wel uit Amerika komen. Approved door de Amerikaanse voedsel- en warenautoriteit. Dus ik kocht het bij een Nederlands winkeltje net buiten Houston, waar ze ook Haagse hopjes, dropjes en stroopwafels hadden. De oude kaas werd door NASA goedgekeurd, daarna naar Kazachstan gevlogen en vanaf daar met een Progress vrachtschip naar de ruimte gebracht. Ik wil niet weten wat die kilo kaas gekost heeft, maar lekker was het wel!

Speciale eisen aan voeding in de ruimte

Astronauten horen natuurlijk topfit de ruimte in te gaan. Niet gek dus dat ze een team van voedingsdeskundigen om zich heen hebben. Dit team zorgt voor een gebalanceerd eetschema met genoeg vitaminen en mineralen. Wat in de praktijk betekent: ontbijt, lunch en diner. Voordat je je zorgen maakt of er ook iets te snacken valt: jazeker. Chocola, limonade, snoep, koek: het ruimteleven lijkt culinair gezien zo slecht nog niet. Al is het aanbod niet zo groot als op ’t land; er valt wel wat te kiezen.

Door de gewichtloosheid werkt een gemiddeld modelletje koelkast niet in de ruimte. Wél is er een speciale oven om je gerecht in op te warmen. De voorraad wordt dus op kamertemperatuur bewaard: dat betekent veel geconserveerde producten. Producten worden om die reden gevriesdroogd of thermogestabiliseerd.

Er zijn items die in ‘natuurlijke’ vorm op voorraad liggen, maar ook waar astronauten water aan moeten toevoegen. Overigens worden peper en zout in vloeibare vorm meegenomen. Het ‘strooien’ van peper en zout zou ervoor kunnen zorgen dat belangrijke luchttoevoeren verstopt kunnen raken. Of wat dacht je van peper in je ogen?

Voedsel en drank komt in wegwerpverpakking. En dan niet zomaar het plastic wat we hier in de supermarkt vinden. Verpakkingen van ruimtevoedsel zijn vaak zo ontworpen, dat het flexibel en handig is in gebruik. Geconserveerde voedingsmiddelen eten wij natuurlijk ook.

De ideale maaltijd voor lange ruimtemissies

Als we in de toekomst missies naar Mars zullen sturen, zijn astronauten maanden of misschien wel jaren onderweg in de ruimte. Die willen natuurlijk wel een beetje lekker eten. En gezond, want zo’n ruimtemissie gaat je niet in de koude kleren zitten. Welke maaltijd voldoet het beste aan de behoeften van een astronaut?

Ruimtereizigers hebben minimaal 2812 calorieën per dag nodig en extra mineralen, zoals calcium, om gezond te blijven terwijl ze blootgesteld worden aan microzwaartekracht. Daarnaast zal er tijdens de lange ruimtemissies op een duurzame en circulaire manier voedsel moeten worden verbouwd, in het ruimtevaartuig of in ruimtekolonies,’ schrijven de wetenschappers in een persbericht.

Om erachter te komen wat voor een maaltijd het beste aan alle behoeften voldoet, maakten de wetenschappers gebruik een wiskundige methode die lineair programmeren wordt genoemd. Aan de hand hiervan werden verschillende combinaties van ingrediënten getest om te achterhalen wat de ideale ruimtemaaltijd zou zijn. Een vegetarische salade kwam als winnaar uit de bus. De maaltijd bevat onder andere sojabonen, maanzaad, boerenkool, pinda’s en zoete aardappelen, en voldeed het beste aan de energiebehoeften van een mannelijke astronaut. Bovendien kwam dit ruimtemaal ook als duurzaamst uit de test. Er is relatief weinig kunstmest, water en ruimte nodig om deze gewassen in de ruimte te kunnen verbouwen. Ook kunnen de niet-eetbare delen van de planten makkelijk gerecycled worden.

Astronauten moeten al hun eten en drinken meenemen naar het internationale ruimtestation (ISS). Eten is een belangrijk onderdeel van het moreel van de bemanning en het enige gemeenschappelijke moment waarop zij zowel een maaltijd als een gesprek met elkaar delen.

Waterhuishouding in de ruimte

Maar naast water wat astronauten innemen (drinken en eten) komt er ook water uit de astronauten. Daar had de NASA oorspronkelijk niet heel goed over nagedacht en zodoende wordt er al 57 jaar geexperimenteerd met het afvoeren van poep en plas in de ruimte. Plassen lukt wel goed, dat wordt afgezogen door een buis, maar poepen is weer moeilijker. Ze hebben nog steeds geen ideale oplossing gevonden.

Bij het huilen vallen de tranen niet naar beneden maar vormen een soort bolletje onder het oog. Die kan dan met een tissue worden opgenomen, of af laten zuigen in het toilet. Zweet verdampt in kleine mate, in grote mate vormt het plasjes op je huid en laat het zout achter. Astronauten moeten hun huid dus afvegen om van het zweet af te komen.

Grappig genoeg wordt een deel ook gerecycled. Zo maken astronauten drinkwater van hun eigen urine! “Het grootste gedeelte van je plas bestaat uit water. Daarom hoeven we alleen maar de afvalstoffen uit de plas te halen. Daarna kunnen we het gewoon opdrinken.

Nieuwe voedselsystemen voor lange ruimtemissies

Astronauten die de ruimte in gaan moeten zich vooral voeden met voorverpakt voedsel, vaak gevriesdroogd. In ruimtestation ISS is dat bijvoorbeeld maximaal anderhalf jaar houdbaar. Nu de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA zich voorbereidt op ruimtemissies waarbij astronauten verder dan ooit het zonnestelsel in gestuurd worden, heeft het duurzame, nieuwe voedselsystemen nodig. Daarmee moeten bemanningen zich jarenlang zelf in leven kunnen houden. Bijvoorbeeld onderweg naar Mars of tijdens langere missies op de maan.

Met de Deep Space Food Challenge roept NASA knappe koppen over de hele wereld op om daar een oplossing voor te vinden. De nieuwe systemen moeten smakelijk voedsel telen met minimale middelen en zo weinig mogelijk afval. Aanvankelijk deden 200 bedrijven mee. Onlangs werden de acht winnende teams bekendgemaakt. Zij krijgen ieder 150.000 dollar om hun innovatieve ideeën verder te ontwikkelen in de volgende fase van het project en dingen mee naar 1,5 miljoen dollar aan prijzengeld.

De meeste teams hebben methoden ontwikkeld om uit paddenstoelen of algen proteïne te kweken. De Air Company uit New York valt op met een bijzonder idee. Het bedrijf heeft een systeem ontwikkeld dat het koolstofdioxide opvangt dat de astronauten uitademen. Daarvan maakt het met water en elektriciteit alcohol. Die alcohol wordt samen met gist gevoegd, waarna er eiwitten en eetbaar voedsel uit ontstaan. Air Company maakt nu al alcohol voor parfum en duurzame vliegtuigbrandstof (SAF) uit CO2. Voor de NASA kwam het bedrijf met de space-eiwitshake.

Een andere finalist, het Interstellar Lab uit Florida, heeft een zelfvoorzienend voedselproductiesysteem ontworpen dat verse groenten, paddenstoelen en insecten zoals soldatenvliegen voortbrengt. Die kunnen eiwitten en voedingsstoffen leveren voor lange ruimtemissies. Het systeem, dat NUCLEUS heet, bestaat uit een modulaire set kleine capsules ter grootte van een magnetron, elk met zijn eigen vochtigheid, temperatuur en bewateringssysteem. Astronauten zouden daarmee ongeveer drie tot vier uur per week voor boer moeten kunnen spelen.

Astronauten hebben stevige voedingsstoffen nodig om gezond te blijven eten in de ruimte, maar willen ook dat het goed smaakt. “Astronauten zullen je vertellen dat lekker en voedzaam eten een cruciaal onderdeel is van elke succesvolle bemande ruimteverkenningsmissie”, zei Denise Morris van NASA bij de bekendmaking van de finalisten. “De mogelijkheden die in deze challenge worden geboden, kunnen onze ontdekkingsreizigers helpen bij toekomstige missies en hebben zelfs de potentie om hier op aarde te helpen in gebieden waar voedsel schaars of moeilijk te produceren is.”

labels:

Zie ook: