国际空间站任务中宇航员对食物的接受度和选择情况,为深空探索的战略制定和风险评估提供了重要参考
《Frontiers in Psychology》:Food acceptability and selection by astronauts on International Space Station missions informs strategies and risks for deep space exploration
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时间:2025年10月31日
来源:Frontiers in Psychology 2.9
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食品系统接受度与重复消费的关系研究显示,国际空间站15名宇航员在6至12个月任务中持续偏好早期选择的食品,接受度未随时间下降,但多样化不足导致营养摄入风险。
这项研究探讨了在太空飞行食品系统中,食物可接受性与重复消费之间的关系,以及这种关系如何影响长期任务中宇航员的营养摄入。研究的核心目标是评估在有限的食物选择下,宇航员对食物的接受度是否会随着时间推移而下降,以及如何通过优化食品系统设计来减少菜单疲劳,从而提升食物可接受性,保障宇航员的健康和任务表现。
在国际空间站(ISS)上,宇航员的食物供应受到严格限制,包括质量、体积、重量和保质期等因素。美国操作段的宇航员主要依赖一个共享的标准食品系统,该系统包含约200种经过感官评估的耐储存食品和饮料,采用轻质柔性包装,适合在常温下储存,并且可以快速准备(只需加热或加水)。此外,宇航员还可以根据个人喜好选择部分特定的食品,即“宇航员特定菜单食品”(CSM),占整个系统约20%的比例。这些食品通常由国际合作伙伴(如欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构和加拿大航天局)提供,用于满足特定宇航员的口味需求。新鲜食品则仅在补给任务中有限供应,通常数量较少且保质期较短。
尽管标准食品系统中只有那些通过感官评估获得高分(6分以上)的食品才能被纳入,但不同宇航员对同一食品的接受度可能存在显著差异。因此,研究者认为,为了满足个体偏好,食品系统需要在有限的资源下尽可能提供多样化的选择。然而,研究结果表明,宇航员在任务初期就倾向于只选择自己喜欢的食物,并且在整个任务期间仍然保持对这些食物的高接受度。这与研究假设形成对比,即随着重复消费,食物可接受性会下降。实际上,宇航员的接受度并未因时间推移而显著降低,反而显示出对喜欢的食物持续偏好。
研究共收集了15名宇航员在6个月至12个月任务期间对每周一次餐食的接受度评分,总计获得434种食品的1,772份评分。结果显示,食物的可接受度评分没有随时间明显下降,而且个体的评分与任务时长之间没有显著相关性。此外,喜欢的食物的评分并未随时间减少,反而在被多次评分的情况下,其接受度略有上升。这表明,宇航员在任务初期就形成了稳定的饮食偏好,并且这些偏好在整个任务期间保持不变。因此,食品系统的设计需要在满足营养需求的同时,考虑到个体的口味差异,以避免因重复消费而引发菜单疲劳。
研究还采用了定性分析方法,对宇航员的开放式评论进行了主题归纳。评论内容揭示了多个关键主题,其中最重要的主题之一是“食物多样性的重要性及其缺失的影响”。许多宇航员指出,蔬菜和早餐食品的种类和数量不足,导致他们对这些类别产生厌倦感。此外,一些宇航员提到,虽然他们对所摄入的食物给予较高的可接受度评分,但由于缺乏足够喜欢的食物,他们仍然不得不摄入不喜欢的食品以确保营养摄入,这种现象可能会影响整体的饮食体验和健康状况。
另一个重要主题是“通过补充食品缓解菜单疲劳”。宇航员表示,特定的宇航员菜单食品、国际合作伙伴提供的食品、调味品以及新鲜食品的补给,对于维持食物多样性至关重要。例如,有宇航员提到,他们的宇航员菜单食品为日常饮食带来了新鲜感,而调味品的多样性不足也影响了他们的饮食体验。然而,在未来的探索任务中,这些补充策略可能面临挑战。例如,食品预置的时间可能早于宇航员的发射时间或最终乘组调整时间,导致个人偏好与实际供应不匹配。此外,国际合作伙伴食品的引入需要跨机构的协调,而某些补充食品可能不符合探索任务对营养、安全、保质期和体积的严格要求。
在食物与心理和生理健康的关系方面,宇航员提到,食物不仅影响他们的营养摄入,还对情绪和心理状态产生影响。例如,一些宇航员表示,缺乏多样化的食物会导致他们感到无聊或焦虑,而一些食物则可能对他们的身体状况产生积极影响。此外,某些宇航员的饮食习惯可能会影响其他成员,如因某位成员选择特定的饮食而导致整个乘组的食物选择受限,从而影响整体的营养摄入。
研究还指出,食物的准备方式和分量对宇航员的饮食体验具有重要影响。例如,一些宇航员提到,食物的分量太小,无法满足他们的需求;而另一些则认为,某些食物需要冷藏或加水后才能更好地食用。这些因素在未来的探索任务中可能需要更细致的考虑,以确保食品系统的实用性和可接受性。
研究的结果表明,尽管当前的食品系统已经提供了一定程度的多样性,但在长期任务中,如前往火星的探索任务,食品系统的可接受性可能变得更加关键。由于未来的任务可能无法进行频繁的补给,宇航员需要依赖预置的食品,这使得食物的选择更加受限。因此,如何在有限的资源下设计一个既满足营养需求又符合个人口味的食品系统,成为未来研究的重点。
此外,研究还强调了食物可接受性与菜单疲劳之间的复杂关系。虽然某些宇航员在任务初期就表现出对特定食物的厌倦,但大多数人并未出现明显的菜单疲劳。这可能是因为他们能够在任务初期就选择自己喜欢的食物,并且在任务后期仍然保持对这些食物的偏好。然而,这种策略也存在一定的风险,即如果宇航员的偏好高度重叠,可能导致整个乘组的食物选择过于单一,从而影响整体的营养摄入和心理健康。
研究的结论为未来探索任务的食品系统设计提供了重要的参考。首先,增加食物的多样性,尤其是蔬菜和水果的种类与数量,可能是缓解菜单疲劳的有效方法。其次,通过轮换食物种类,可以避免因重复消费而引发的厌倦感。第三,提供足够的调味品和个性化食品,有助于提升宇航员的饮食满意度。最后,确保食品的准备方式和分量符合宇航员的需求,也是提高食品可接受性的关键因素。
值得注意的是,研究还发现,食物的可接受性不仅影响宇航员的饮食行为,还可能对他们的健康和任务表现产生间接影响。例如,一些宇航员提到,他们对某些食物的偏好可能与心理需求有关,而这些食物的缺乏可能会影响他们的整体情绪和工作效率。因此,食品系统的设计需要兼顾生理和心理需求,以确保宇航员在长时间任务中保持良好的状态。
总的来说,这项研究揭示了在有限的食物系统中,食物可接受性与重复消费之间的关系并不如预期那样明显。宇航员在任务初期就形成了稳定的饮食偏好,并且这些偏好在整个任务期间保持不变。因此,食品系统的设计应更加注重个体差异,提供足够的选择空间,同时确保食物的多样性、营养均衡和可接受性。未来的探索任务需要在这些方面进行更深入的研究,以确保宇航员的健康和任务成功。
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