太空食品已经从早期宇航员不得不忍受的粉末、果泥和冻干方块发展而来。新技术正在推动微重力环境下食品制备的边界。但是，宇航员是否有一天能够像我们在地球上一样简单地烹饪家常饭菜？也许有一天可以，但就目前而言，他们可能不得不从甜点开始：今年秋天，国际空间站 (ISS) 将测试第一个“真正”的太空烤箱——通过烘烤饼干。
宇航员依靠膳食来维持情感和身体健康。考虑到这一点，太空食品经过精心挑选、制备、储存、分配、脱水、复水、加热和冷却，并采用不断发展的技术。一个提取系统从舱内空气中提取水分并将其循环利用为饮用水，一个强制对流“烤箱”（其温度不足以从零开始烹饪膳食）加热预制食品，以及一台定制的意式咖啡机提供咖啡因。
但是，对于登月或火星任务，太空烹饪技术仍然必须克服一些严峻的障碍。食品将受到更严格的重量、体积和耐用性要求，即使它们应该支持宇航员在更长时间内的士气。当科学家们调查长期任务和深空旅行的潜在心理影响时，他们发现，如果宇航员能够获得种类丰富、闻起来和尝起来更像家乡的食物，情况会更容易忍受。前 NASA 宇航员迈克·马西米诺表示，烹饪行为本身也有帮助，他自称是饼干烘焙企业的合作伙伴。他说，当宇航员在地球上的生存探险中接受训练时，准备膳食“为你在远离家乡时所做的事情增加了一种正常感。我认为这在某种程度上是太空中所缺乏的。”
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这个最终将容纳饼干面团的腔室是该设备的烤箱部分。它安装在一个更大的储物柜大小的容器中，该容器从国际空间站接收电力。 来源：NanoRacks
一项旨在解决此问题的倡议是由一家名为 Zero G Kitchen 的公司专门设计的太空烤箱，该公司在 NanoRacks 的帮助下，NanoRacks 是一家为太空实验和产品设计提供支持的公司。 NanoRacks 和 NASA 目前正在敲定将太空烤箱以及希尔顿逸林酒店的招牌巧克力曲奇面团一同发射到国际空间站的日期——通过 NASA 今年秋季的 NG-12 货物任务。但是宇航员仍然需要有点耐心：在烘烤第一批饼干后，他们将不得不将结果送回家进行安全测试，而不是自己食用。
如果成功，这将是第一个真正在太空烘烤食物的烤箱。“我相信，如果科学家能够做到这一点，那将对科学和宇航员都具有变革意义，”研究食品技术的 Maeena Naman Shafiee 说。
太空旅行中涉及的微妙且陌生的环境在烘烤方面造成了许多挑战。在地球上的烤箱内部，空气受热上升，然后冷却下降，从而使其不断循环。这均匀地分配热量，这对于将食物彻底煮熟是必要的。但是在国际空间站的微重力环境中，空气不会“漂浮”到烤箱顶部。为了克服这个问题，太空烤箱有一个托盘，可以将食物固定到位，并且设置在其内部周围的加热元件均匀地分配热量。当 NanoRacks 对烤箱在微重力环境中的功能进行热建模时，结果表明热量将集中在圆柱形隔热烹饪室的中心。
气流不是唯一的挑战。火灾构成了巨大的风险，NASA 及其合作伙伴需要进行广泛的测试，以避免使宇航员处于危险之中。因此，开发人员为他们的烤箱配备了专门设计的通风和绝缘组件，使其通过了最初的 NASA 安全审查。“所有加热元件都经过良好隔离，并且加热得到良好控制，”烤箱联合创始人、Zero G Kitchen 联合创始人兼联合厨师伊恩·菲希滕鲍姆说。“宇航员自己在取出食物样本时也将使用厚重的‘烤箱手套’。”
如果太空烘焙师计划从零开始制作任何东西，那么微重力又带来了另一个障碍。与预制冷冻面团不同，新鲜食材会漂浮起来，几乎无法操作，最近从 NASA 约翰逊航天中心国际空间站食品系统经理职位退休的薇姬·克洛里斯说。“你无法测量面粉，把它放在碗里——在微重力环境下，这些都不会发生，”她说。“所以真的，我认为烤箱在轨道上的唯一应用是，如果你从冷冻物品开始。”正如克洛里斯指出的那样，国际空间站上的冷藏空间有限。
NanoRacks 团队在他们在德克萨斯州韦伯斯特的实验室展示太空烤箱。 来源：NanoRacks
然而，目前，预制饼干面团为宇航员提供了一种很好的实验方式。结果可能会令人惊讶：据 NanoRacks 的高级内部有效载荷经理玛丽·墨菲称，烤箱团队不确定饼干可能呈现什么形状，因为在微重力环境下，事物移动和流动的方式非常不同。“我们的一种理论是，它可能会变成球形，”墨菲说。她解释说，在地球上，饼干面团在烘烤时会向上膨胀——但在微重力环境下，它可能会向所有方向同时膨胀。
无论它呈现什么形状，饼干的吸引力不仅仅在于其外观。它还提供了对家的一种强烈的感官提醒。“国际空间站会闻到新鲜出炉的饼干香味吗？我们不知道。但那是一种我们都知道并喜爱的感觉，那是一种会让人们感到像在家一样的感觉，”NanoRacks 的营销和传播经理艾比·迪克斯说。
尽管这种前景令人兴奋，但其他太空食品设备也曾引起公众的兴趣，但未能为宇航员长期提供支持。例如，太空意式咖啡机遇到了许多技术问题。几年前，NASA 通过资助一台用于制作披萨的 3D 打印机而成为头条新闻。这项倡议发展成为太空科技初创公司 BeeHex，该公司成功制造了该打印机。然而，资金被削减，该设备从未离开地球。 3D 披萨打印机现在正在开发用于游乐园。
无论这项最新实验的结果如何，太空烤箱都可能会帮助激发更多用于微重力环境的先进烹饪机器。“我们确实认为，最终烤箱必须变得更加‘实用’——更大的功率、更大的空间、更多种类的食物托盘和烹饪模式——才能用于实验以外的用途，”菲希滕鲍姆说。“但我们毫不怀疑这最终会发生。”