太空食品已經從早期宇航員不得不忍受的粉末、果泥和凍幹方塊發展而來。新技術正在推動微重力環境下食品製備的邊界。但是，宇航員是否有一天能夠像我們在地球上一樣簡單地烹飪家常飯菜？也許有一天可以，但就目前而言，他們可能不得不從甜點開始：今年秋天，國際空間站 (ISS) 將測試第一個“真正”的太空烤箱——透過烘烤餅乾。
宇航員依靠膳食來維持情感和身體健康。考慮到這一點，太空食品經過精心挑選、製備、儲存、分配、脫水、覆水、加熱和冷卻，並採用不斷發展的技術。一個提取系統從艙內空氣中提取水分並將其迴圈利用為飲用水，一個強制對流“烤箱”（其溫度不足以從零開始烹飪膳食）加熱預製食品，以及一臺定製的意式咖啡機提供咖啡因。
但是，對於登月或火星任務，太空烹飪技術仍然必須克服一些嚴峻的障礙。食品將受到更嚴格的重量、體積和耐用性要求，即使它們應該支援宇航員在更長時間內計程車氣。當科學家們調查長期任務和深空旅行的潛在心理影響時，他們發現，如果宇航員能夠獲得種類豐富、聞起來和嚐起來更像家鄉的食物，情況會更容易忍受。前 NASA 宇航員邁克·馬西米諾表示，烹飪行為本身也有幫助，他自稱是餅乾烘焙企業的合作伙伴。他說，當宇航員在地球上的生存探險中接受訓練時，準備膳食“為你在遠離家鄉時所做的事情增加了一種正常感。我認為這在某種程度上是太空中所缺乏的。”
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這個最終將容納餅乾麵糰的腔室是該裝置的烤箱部分。它安裝在一個更大的儲物櫃大小的容器中，該容器從國際空間站接收電力。 來源：NanoRacks
一項旨在解決此問題的倡議是由一家名為 Zero G Kitchen 的公司專門設計的太空烤箱，該公司在 NanoRacks 的幫助下，NanoRacks 是一家為太空實驗和產品設計提供支援的公司。 NanoRacks 和 NASA 目前正在敲定將太空烤箱以及希爾頓逸林酒店的招牌巧克力曲奇麵糰一同發射到國際空間站的日期——透過 NASA 今年秋季的 NG-12 貨物任務。但是宇航員仍然需要有點耐心：在烘烤第一批餅乾後，他們將不得不將結果送回家進行安全測試，而不是自己食用。
如果成功，這將是第一個真正在太空烘烤食物的烤箱。“我相信，如果科學家能夠做到這一點，那將對科學和宇航員都具有變革意義，”研究食品技術的 Maeena Naman Shafiee 說。
太空旅行中涉及的微妙且陌生的環境在烘烤方面造成了許多挑戰。在地球上的烤箱內部，空氣受熱上升，然後冷卻下降，從而使其不斷迴圈。這均勻地分配熱量，這對於將食物徹底煮熟是必要的。但是在國際空間站的微重力環境中，空氣不會“漂浮”到烤箱頂部。為了克服這個問題，太空烤箱有一個托盤，可以將食物固定到位，並且設定在其內部周圍的加熱元件均勻地分配熱量。當 NanoRacks 對烤箱在微重力環境中的功能進行熱建模時，結果表明熱量將集中在圓柱形隔熱烹飪室的中心。
氣流不是唯一的挑戰。火災構成了巨大的風險，NASA 及其合作伙伴需要進行廣泛的測試，以避免使宇航員處於危險之中。因此，開發人員為他們的烤箱配備了專門設計的通風和絕緣元件，使其通過了最初的 NASA 安全審查。“所有加熱元件都經過良好隔離，並且加熱得到良好控制，”烤箱聯合創始人、Zero G Kitchen 聯合創始人兼聯合廚師伊恩·菲希滕鮑姆說。“宇航員自己在取出食物樣本時也將使用厚重的‘烤箱手套’。”
如果太空烘焙師計劃從零開始製作任何東西，那麼微重力又帶來了另一個障礙。與預製冷凍麵糰不同，新鮮食材會漂浮起來，幾乎無法操作，最近從 NASA 約翰遜航天中心國際空間站食品系統經理職位退休的薇姬·克洛里斯說。“你無法測量麵粉，把它放在碗裡——在微重力環境下，這些都不會發生，”她說。“所以真的，我認為烤箱在軌道上的唯一應用是，如果你從冷凍物品開始。”正如克洛里斯指出的那樣，國際空間站上的冷藏空間有限。
NanoRacks 團隊在他們在德克薩斯州韋伯斯特的實驗室展示太空烤箱。 來源：NanoRacks
然而，目前，預製餅乾麵糰為宇航員提供了一種很好的實驗方式。結果可能會令人驚訝：據 NanoRacks 的高階內部有效載荷經理瑪麗·墨菲稱，烤箱團隊不確定餅乾可能呈現什麼形狀，因為在微重力環境下，事物移動和流動的方式非常不同。“我們的一種理論是，它可能會變成球形，”墨菲說。她解釋說，在地球上，餅乾麵糰在烘烤時會向上膨脹——但在微重力環境下，它可能會向所有方向同時膨脹。
無論它呈現什麼形狀，餅乾的吸引力不僅僅在於其外觀。它還提供了對家的一種強烈的感官提醒。“國際空間站會聞到新鮮出爐的餅乾香味嗎？我們不知道。但那是一種我們都知道並喜愛的感覺，那是一種會讓人們感到像在家一樣的感覺，”NanoRacks 的營銷和傳播經理艾比·迪克斯說。
儘管這種前景令人興奮，但其他太空食品裝置也曾引起公眾的興趣，但未能為宇航員長期提供支援。例如，太空意式咖啡機遇到了許多技術問題。幾年前，NASA 透過資助一臺用於製作披薩的 3D 印表機而成為頭條新聞。這項倡議發展成為太空科技初創公司 BeeHex，該公司成功製造了該印表機。然而，資金被削減，該裝置從未離開地球。 3D 披薩印表機現在正在開發用於遊樂園。
無論這項最新實驗的結果如何，太空烤箱都可能會幫助激發更多用於微重力環境的先進烹飪機器。“我們確實認為，最終烤箱必須變得更加‘實用’——更大的功率、更大的空間、更多種類的食物托盤和烹飪模式——才能用於實驗以外的用途，”菲希滕鮑姆說。“但我們毫不懷疑這最終會發生。”