十天無補給、無冰箱，四名航天員即將環月飛行，他們的飯盒裡裝著

2026年03月04日23:22:16 科學 1922

科學剃刀

探索宇宙奧秘 · 理性思考

阿爾忒彌斯二號任務定於2026年11月發射。四名航天員將乘坐獵戶座飛船繞月飛行十日。這段旅程沒有貨運飛船補給，艙內沒有冰箱，甚至發射前三天就無法再裝載新鮮物品。在這種極端約束下，NASA的航天食品工程師完成了一項精密計算：他們必須將數千卡路里的能量、全面的營養素、以及航天員的個人口味，全部壓縮進一個不需要電力維持的密閉容器里。

這看似簡單的"盒飯"問題，實則是人類深空探索的技術瓶頸之一。

深空廚房面臨三重極限約束

與在地球軌道運行的國際空間站不同，阿爾忒彌斯二號是一次封閉式遠征。任務全程約十天，獵戶座飛船必須完全自給自足。這意味著食品系統要同時滿足三項嚴苛指標：質量極限（每增加一克重量都需推進劑補償）、體積極限（四人共用的居住艙空間有限）、能源極限（沒有多餘電力供給冷藏設備）。

因此，新鮮蔬果被徹底排除在菜單之外。航天員無法像在空間站上那樣等待"快遞"（貨運飛船）送來蘋果或橙子。所有食品必須是貨架穩定型——即能在常溫下長期保存而不變質。NASA選擇了四類成熟技術：熱穩定食品（類似軍用罐頭，高溫滅菌後密封）、凍干復水食品（脫水後輕便，需加水恢復）、輻照食品（利用電離輻射滅菌）、以及即食口糧（能量棒等包裝食品）。

這些食品還必須滿足一個特殊物理要求：低殘渣、低 crumb（碎屑）。在微重力下，麵包屑不會落地，而是飄浮進精密儀器或航天員肺部。因此， tortillas（玉米薄餅）取代了切片麵包，粘稠的醬料替代了易散的粉末。

太空菜單經歷四代技術躍遷

阿爾忒彌斯二號的食品系統，濃縮了人類航天六十年的飲食進化史。

阿波羅時代（1960年代）是"牙膏管"階段。航天員從鋁管中擠出肉泥或果醬，口感單調且心理體驗極差。早期任務甚至因食品不受歡迎導致航天員攝入熱量不足。

太空梭時代（1980-2011）實現了突破。有了專門的食品加熱器和復水設備，航天員可以吃上熱騰騰的牛肉燉菜和復水冰淇淋。菜單擴展到數百種，甚至出現了為感恩節特製的火雞肉。

國際空間站時期（1998至今）代表了"軌道補給"模式的巔峰。定期來訪的貨運飛船帶來新鮮水果、酸奶和偶爾的外賣披薩。航天員擁有冷藏櫃，可以儲存新鮮食品長達數周。

阿爾忒彌斯二號標誌著第四代深空食品的回歸。它摒棄了空間站的"即時物流"模式，回歸阿波羅式的預置自給，但技術水準不可同日而語。現在的熱穩定食品保質期可達五年，風味和質地經過精密感官評估；凍干食品的復水比例經過計算，確保在獵戶座有限的水循環系統中不造成浪費。這是為更遙遠的火星任務（往返可能長達三年）進行的預演。

圖釋：圖片來源：NASA

中國空間站破解補給難題

對於中文讀者而言，最關心的問題或許是：中國在這一領域處於什麼位置？

目前，中國天宮空間站的食品保障策略與阿爾忒彌斯二號截然不同，更接近國際空間站模式。得益於天舟貨運飛船的定期補給（每半年左右一次），中國航天員可以享用新鮮水果、冷藏肉類甚至節日特色食品。天宮配備了專門的食品冷藏箱，這是低地球軌道"主場優勢"的體現。

然而，中國載人航天工程辦公室已明確表示，將在2030年前實現載人登月。屆時，中國航天員也將面臨與阿爾忒彌斯二號 identical 的挑戰：十天以上的封閉飛行，無補給，無 late-load（晚期裝載）能力。

中國航天科技集團已提前布局。在2023年的公開報道中，中國航天員科研訓練中心展示了為深空任務研發的長保質期航天食品，包括採用新型殺菌工藝的即食餐和高效能復水食品。與NASA一樣，中國工程師也在研究如何在失重環境下最小化食品包裝廢棄物——因為對於獵戶座或未來的中國登月器而言，垃圾的儲存空間和食品本身同樣寶貴。