"Питание на Земле и в космосе"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Зерноградского района

Донская средняя общеобразовательная школа имени генерала армии Лелюшенко Д.Д.

Тема: «Питание на Земле и в космосе».

Всероссийский открытый конкурс школьников «Наследники Юрия Гагарина»

Исследовательская работа

Номинация «Космическое питание»

Выполнила: ученица 11 класса

Тестова Яна Дмитриевна

Руководитель: учитель физики

Данильченко Елена Сергеевна

Донская

2018

Содержание

1. Введение………………………………………………………….......3

2. Глава 1. Питание на Земле и в космосе………………………….....4

1. Суточный минимум для космонавтов……………………......5

1. Заключение…………………………………………………….….….9

2. Список литературы……………………………………….….……..10

3. Приложение………………………………………………………....11

Введение

Еще до того, как началась эра космических полетов, ученые стали задумываться, как человек мог бы питаться в космосе. Это был один из самых важных вопросов, связанных с нахождением человека в космосе.

Поводом исследований в данной работе послужило развитие космонавтики и подготовка человека к межпланетным перелётам. Запустить человека в Космос – дело сложное. Особенно, если учесть, что это живое существо со своими процессами жизнедеятельности. Жизнеобеспечение нужно перевести на автономный режим.

И сегодня лучшие ученые, инженеры и повара из разных стран работают над проблемой питания космонавтов, обеспечение их воздухом и утилизации отходов. Выбранная тема является актуальной, значимой и перспективной.

Актуальность темы: население планеты Земля стремительно увеличивается. Человек стремительно осваивает космос, получает все больше и больше новой информации для дальнейшего исследования Вселенной, ищет возможность освоения космического пространства, доступность для человечества.

Объект исследования: натуральные продукты в рационе космонавтов.

Цель: изучить суточную норму продуктов питания космонавтов.

Задачи: узнать из источников информации о продуктах питания для космонавтов;

сравнить пищевую ценность и стоимость продуктов питания в сутки на Земле и в космосе;

Методы исследования:

• анализ литературы и источников Интернет по данной теме;

• наблюдение;

• сравнение;

• обобщение результатов.

Глава 1. Питание на Земле и в космосе

Питание – это основное условие существования человека, а проблема питания является главной проблемой человеческой культуры. Количество, качество и ассортимент потребляемых пищевых продуктов, а также своевременность и регулярность приема пищи главным образом влияют на человеческую жизнь. Правильное питание – это важнейший фактор здоровья, который влияет на работоспособность человека и процессы жизнедеятельности, определяет длительность жизни.

В земных условиях каждому человеку, чтобы полноценно развиваться, в первую очередь необходима пища и вода. Каждый день у нас на завтрак, обед, ужин большое разнообразие продуктов и мы даже не задумываемся о том, как сложно этот процесс проходит в космосе.

Разработка питания для космических полетов — это зачастую сложный процесс. Пищевые продукты должны соответствовать ряду критериев, чтобы считаться пригодным для космонавтов.

• Во-первых, еда должно быть физиологически полезной. В частности, она должна быть питательной, легкоусвояемой и вкусной.

• Во-вторых, продукты питания должны быть рассчитаны для употребления в условиях невесомости. Продукты должны быть хорошо упакованы, легкими в использовании и требовать минимальной очистки. Продукты не должны оставлять крошки (это опасно в условиях невесомости).

• Наконец, продукты должны иметь минимальный вес, они должны хорошо храниться, легко открываться и оставлять немного мусора после использования.

Трапеза на борту космических станций не похожа на обычный обед: даже стол лишь отдаленно напоминает обычный обеденный стол. Космонавты хранят продукты в специальных гнездах этого стола, которые разогревают пищу. Банки вскрывают обычным консервным ножом, едят длинными ложками прямо из банок (тарелок в космосе нет). Пища всегда вязкая, прилипает к ложке – иначе она бы начала летать вокруг. И хотя качество и вкус еды отменные, космонавты всегда рассказывают, что самое сильное их желание – поесть за обычным сервированным столом с обычной посудой, которая не летает.

1. Суточный минимум для космонавтов

Если первые полёты человека в космос занимали несколько часов, а потом несколько суток, то для их жизнеобеспечения необходимо было взять необходимый запас продуктов, воздуха на несколько месяцев.
Каждому человеку для укрепления и поддержания своего здоровья ежедневно необходимо получать белки, жиры, углеводы, витамины, воду.

Белки – основной строительный материал организма (22 аминокислоты), отвечает за мышечную массу.

Жиры – энергоемкие источники энергии. Продукты, содержащие жиры, насыщают организм калориями. Они необходимы для здорового внешнего вида, а именно цвета лица, волос, ногтей, для выработки гормонов. 

Углеводы – основные поставщики энергии, необходимые для полноценной работы всех органов и систем.

Рассмотрим более подробно, какое количество этих элементов требуется в сутки:

Таблица 1 – Суточная потребность в белках, жирах, углеводах и калориях работоспособных мужчин и женщин

Исходя из данных в таблицы, можно заметить, что БЖУ имеют разные значения, в зависимости от возраста, от деятельности, от пола человека.

Рассмотрим на конкретном примере суточный минимум в космосе и на Земле, его пищевую и энергетическую ценность (Таблица 2). Я составила примерное меню для космонавта на сутки.

Таблица 2 – Суточный минимум человека

Далее рассмотрим сравнительную таблицу стоимости суточного минимума для человека на Земле и космонавта (Таблица 3).

Таблица 3 – Стоимость суточного питания космонавта и человека на Земле

Из данных, содержащихся в таблице 2 и таблице 3,можно сделать следующие выводы:

• по моим подсчетам, для поддержания своего здоровья человеку в космосе необходимо на 628,66 кКал больше, чем человеку на Земле;

• космонавту необходимо почти в 2 раза больше белков (по табличным данным на 85,92 г больше);

• углеводов на 73,67 г больше, а вот жиров на Земле человек употребляет больше в сутки на 39,67 г. ;

• на изготовления суточного минимума для человека на Земле необходимо затратить 778 рублей, а для космонавта 6100 рублей, что превышает затраты на Земле почти в 8 раз (7,8406 раз).

Также, одним из главных элементов для поддержания своего здоровья, является – вода. Вода – это жизнь. Этой мысли тысячи лет, а она до сих пор не утратила своей актуальности. С наступлением космической эры, значение воды лишь возросло, так как от воды в космосе зависит буквально все, начиная от работы самой космической станции и заканчивая выработкой кислорода. Суточная потребность человека в питьевой воде составляет около 2 литров, кроме того, она входит в состав пищи, а также используется для гигиенических целей. Таким образом, даже по самым скромным подсчетам, человеку в сутки необходимо около 4 литров воды.

Для обеспечения жизнедеятельности космонавтов требуется колоссальное количество воды. Учитывая расход воды в космосе, используются следующие данные в расчёте на 1 человека в сутки: 2,2 л – питье и приготовление пищи; 0,2 л – гигиена; 0,3 л – смыв туалета.

Заключение

Путешествие в космос - это очень далеко и надолго, а поэтому ученые – ракетостроители усердно трудятся не только над созданием космических кораблей, но и специализированного питания экипажей.

В настоящее время продолжается разработка новых видов космического питания, совершенствуются способы сохранения плодоовощной продукции в свежем виде.

Например:

• вакуумная упаковка успешно используется для долгого срока сохранения продуктов питания. Данный способ сохранности продуктов питания активно стал использоваться и на Земле (Приложение 1).

• бифидобактерии были придуманы для космонавтов, они должны были помогать людям переносить перегрузки (Приложение 2).

Так что связь земного и небесного достаточно прочная, и питание космонавтов еще одно тому подтверждение.

В своей работе я увидела, что действительно космонавты питаются натуральными продуктами, но для их сохранности используются специальные технологии (1) снижение температуры; 2) термообработка; 3) уменьшение содержания воды; 4) химические консерванты; 5) изменение атмосферы (освобождение от кислорода); 6) облучение) для увеличения срока годности продуктов.

В следствие, эти же технологии стали использоваться для продления срока годности продуктов и на Земле.

«Космическая еда уже давно стала предметом индустрии особенно находчивых дельцов. Качество ее при этом может быть вполне земным, а цены- воистину космическими!».

Список литературы

1. Г.Г. Лутошкина. Основы физиологии питания. – М.: Академия, 2012. – 64 с.

2. Здоровая еда. Счетчик витаминов и минеральных веществ; АСТ, Астрель - Москва, 2010. - 352 c.

3. Под редакцией Стенфорд Делл Счетчик калорий, жиров и углеводов. Руководство по здоровому питанию; АСТ, Астрель - Москва, 2008. - 112 c.

Интернет ресурсы:

1. https://shop.cosmopit.ru/

2. https://space-food.ru/

3. http://еда-космонавтов.рф/

4. https://www.космопитание.рф/

5. http://www.calorizator.ru/article/food/cosmonaut

6. https://www.adme.ru/zhizn-nauka/chto-edyat-kosmonavty-iz-raznyh-stran-mira-1425015/

7. https://yandex.ru/images/search?text=таблица%20бжу%20норма%20суточная&img_url=http%3A%2F%2Fpozhelezam.ru%2Fuserfiles%2Fimages%2Farticles%2Ftestosteron-u-muzhchin-i-zhenshchin%2Ftestosteronumuzhchinizhenshchin10.jpg&pos=10&rpt=simage

Приложение 1 – Вакуумная упаковка продуктов в космосе и на Земле

Приложение 2 – Бифидобактерии в жизни космонавтов и человека на Земле