תזונה ושהייה בחלל

מזון מספק את התזונה לה זקוק האדם על מנת להחזיק את הגוף במצב בריא. השגת מספיק קלוריות, ויטמינים ומינרלים, חשובה לאדם בחלל כמו שהיא חשובה לאדם על הקרקע. מערכת המזון בחלל מספקת מגוון יותר נמוך של חומרים תזונתיים מאשר מה שניתן למצוא במכולת השכונתית. לכן תכנון מקיף נדרש כדי שאסטרונאוטים יקבלו את כל החומרים הדרושים לתזונה נכונה מהמזון אותו הם אוכלים.

החומרים התזונתיים אותם צריכים האסטרונאוטים הם אותם חומרים הדרושים על כדור הארץ, אבל הכמויות של חלקם משתנות. הם צריכים את אותה כמות הקלוריות עבור טיסה בחלל כמו שאדם על הארץ צריך, בדיוק באותה כמות. רוב הויטמינים והמינרלים שאותם הם צריכים, הם באותן כמויות כמו בכדור הארץ.

כמות הברזל בדיאטה של האסטרונאוט, צריכה להיות פחות מ- 10 מיליגרם ליום, גם אצל גברים וגם אצל נשים. לאסטרונאוטים יש פחות כדוריות דם אדומות בעת שהייתם בחלל. במצב נורמלי, רוב הברזל משמש ליצירת כדוריות הדם האדומות, ואם אסטרונאוטים יאכלו יותר ממה שהם צריכים מבחינת כמויות הברזל, ישנה אפשרות שהוא יצטבר בגוף ויתחיל לפגוע בבריאותם.

נתרן וויטמין D משפיעים על העצם. כמות הנתרן בדיאטה של אסטרונאוטים מוגבלת, כיוון שיותר מידי עלול להוביל לפירוק העצם ובעיות בריאותיות נוספות. הגוף מתחיל לייצר ויטמין D כשהעור מתחיל להיחשף לשמש, אבל המעבורת מכוסה בציפוי מיוחד מפני קרינת השמש כדי להגן על האסטרונאוטים מרמות קרינה גבוהות במיוחד שאינן מסוננות על ידי האוזון ושכבות ההגנה של האטמוספירה בכדור הארץ. על הקרקע ועל המעבורת, אנשים צריכים ויטמין D לבריאות העצמות. תחליפי ויטמין D מומלצים לעובדים בתחנת החלל, כיוון שהמזון הרגיל לא מספק כמויות כמו שהם צריכים.

ככל שהגוף מתרגל לחוסר משקל, מתרחשים בו שינויים פיזיולוגים שונים. רבים מהם משפיעים על התזונה, או שנובעים מהשוני בתזונת האסטרונאוטים. השינויים כוללים אובדן עצם ומסת שריר, שינויים בתפקוד כלי הדם והלב, ושינויים בדם עצמו ובריכוזי נוזלים באזורי גוף שונים. בעוד אכילת מזונות אינה יעילה ככל שעובר הזמן, הימנעות מאכילה יכולה לגרום לשינויים מרחיקי לכת יותר. אסטרונאוטים בדרך כלל מאבדים משקל בהיותם בחלל. יש חשיבות עליונה לוודא שהם צורכים מספיק קלוריות, כיוון שאם הם צורכים מספיק קלוריות סימן שהם צורכים גם חומרי תזונה חשובים, כמו ויטמינים ומינרלים.

חשוב שהשוהים ב – ISS (תחנת החלל הבינלאומית), יתחילו את המשימה בבריאות מעולה, וינסו לשמור על מצב כזה גם בעודם בחלל. לא די בזאת - עליהם לשוב למצב סטנדרטי מיד עם תום הטיסה. חברי הצוות נבדקים מבחינה תזונתית לפני, במהלך, ואחרי הטיסה, כדי להגיע לאיזון רפואי. לפני ואחרי הטיסה, בדיקות דם ושתן נלקחות מאנשי הצוות, בחיפוש אחר כימיקלים שיצביעו על מצבם התזונתי (בריאות העצם, כמות הויטמינים והמינרלים וכו'). במהלך המשימה, חברי הצוות ימלאו שאלון תדירות מזון ממוחשב, שידווח מה אכלו בשבוע שעבר. תוצאות המחשב ישלחו לארץ בדרך אלקטרונית, ומומחי תזונה בכדור הארץ ינתחו את התוצאות מייד וימליצו לכל אחד כיצד לשפר את תצרוכת המזון שלו.

במשך ההיסטוריה, התזונה השפיעה על הגילוי והמחקר, וחקר החלל אינו יוצא מן הכלל. כאשר אורך המשימה גדל משבועות במעבורת החלל, לחודשים ב – ISS, ואולי אף לשנים אם תצא משימה לכוכב לכת אחר, תתחזק חשיבותה של התזונה הנכונה.

מזון חדשני למשימות עתידיות

שני סוגי מערכות מזון ישמשו למשימות עתידיות לכוכבי לכת אחרים. האחד, יהיה לנסיעה הלוך וחזור לגוף המרוחק, והשני ישמש על פני השטח של אותו כוכב לכת או ירח שעליו ינחתו. הראשון, יהיה דומה לזה של ה ISS, אך יש להוציא מן הכלל מזונות עם חיי מדף של שלוש עד חמש שנים, שבוודאי יזדקקו להם, במיוחד למשימה למאדים. כיוון שכך, החלק הזה של המשימות יהיה דומה למה שמתרחש באופן פעיל במעבורות החלל – אכילה ממארזים מוכנים וחימום דברי מזון בצורה דומה.

מערכת המזון לפני השטח, ירחיים או פלנטאריים, תהיה שונה לגמרי. היא תהיה דומה לדיאטה צמחונית שאדם פלוני מכין לעצמו על כדור הארץ, ללא מוצרי החלב. ברגע שאנשי צוות יגיעו לפני השטח ויקימו לעצמם תנאי מגורים הולמים, הם יוכלו להתחיל לגדל יבולים. יבולים אפשריים שניתן לשתול ולאסוף הם תפוחי אדמה ובטטות, פולי סויה, חיטה, בוטנים, שעועית, חסה, תרד, עגבניות, עשבי תיבול, גזרים, צנוניות, כרובים ואורז. ברגע שהמזון יעובד לצורה שמוכנה לבישול, יוכנו פרטי המזון במטבח שבתוך רכב החלל.

בכדי להיפטר מאריזות משומשות, יש צורך עדיין למצוא שיטות חדשות, כיוון שעל פני כוכב הלכת עליו ינחתו האסטרונאוטים לא יהיו חלליות "פרוגרס" - כמו אלה שמביאות מזון לתחנת החלל, ואח"כ מועמס עליהן הזבל והן נשלחות להישרף באטמוספרה. חומרי האריזה שישתמשו בהם יהיו בעלי מסה פחותה, אך תכונות העמידות שלהם יצטרכו להיות כמו של אלו שמשתמשים בהם כעת במעבורת, כדי לשמור על חיי מדף ארוכים.

הכותב הוא חבר האגודה הישראלית לאסטרונומיה.