→ Storia del cibo spaziale

Samantha Cristoforetti volerà in direzione della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) tra meno di due settimane. Nel corso della missione Futura, che vede attivamente coinvolte ESA, ASI e Aeronautica Militare, la nutrizione avrà un ruolo di grande rilievo. Che cosa succedeva prima della selezione degli Shenanigans, quando gli astronauti europei non disponevano ancora del bonus food di Argotec?

A bordo della ISS non ci sono frigoriferi o congelatori per alimenti, anche se questi erano stati pianificati all’inizio del progetto come parte integrante del modulo abitativo degli Stati Uniti. Tuttavia, questa soluzione è stata presto abbandonata a causa del costo e della potenza necessaria, giudicati eccessivi. Di conseguenza, i tecnici hanno concentrato i propri sforzi sullo sviluppo di prodotti alimentari a lunga conservazione.

La durata delle missioni ISS era inizialmente di quattro mesi, quindi era necessaria una varietà alimentare maggiore rispetto al passato in modo da sostenere al meglio la salute e la psicologia dell’equipaggio. A partire dal 1998 sono stati sviluppati una cinquantina di nuovi prodotti termostabilizzati, preferibili rispetto a quelli liofilizzati anche per ovviare alla mancanza di produzione autonoma di acqua a bordo della ISS, oggi possibile grazie al Potable Water Dispenser. Inoltre, le nuove ricette sono state formulate in modo da avere una quantità moderata di sodio e di grassi.

Dopo l’incidente del Columbia, nel febbraio del 2003, la durata della missioni a bordo della ISS è stata portata a sei mesi, rendendo l’alimentazione ancora più importante. Gli astronauti potevano comporre il loro menu scegliendo tra 185 cibi e bevande della NASA e 100 dell’agenzia spaziale russa. I loro menu venivano spesso integrati con una piccola quantità di bonus food, anche se questo era decisamente primitivo rispetto a quello realizzato da Argotec. Gli alimenti extra potevano essere caramelle, biscotti e cracker già disponibili in commercio, anche se con determinati livelli di qualità e shelf-life.

Il cibo veniva trasportato sulla ISS tramite Shuttle e voli Progress. Insieme a questo veniva stivata anche una piccola quantità di cibo fresco, soprattutto mele, arance e carote. In generale, grazie alla lunghezza delle missioni ISS, gli astronauti hanno potuto disporre di un modello alimentare più stabile di quello Shuttle, dove i tempi erano molto più ristretti e frenetici. Anche per questo motivo, il consumo di alimenti è stato più alto sulla ISS, anche se non ancora al livello osservato durante il programma Skylab.

Antonio Pilello

Per saperne di più: https://www.argotec.it/argotec/index.php/spacefood

Riprendiamo il racconto sulla storia del cibo spaziale con quello dello Space Shuttle, utilizzato dalla NASA dal 1981 al 2011. Lo Space Transportation System (STS), questo il suo nome ufficiale, era una navetta spaziale riutilizzabile in grado di raggiungere un’orbita di oltre 600 km. In totale sono stati costruiti cinque orbiter, impiegati nell’arco di 135 missioni, ma purtroppo due di questi sono andati distrutti nei terribili incidenti del Challenger (1986) e del Columbia (2003).

La patch del programma Space Shuttle. Credits: NASA

Di questi Shuttle fu l’Atlantis a portare in orbita Franco Malerba, il primo astronauta italiano che ha volato con la missione STS-46. Fu grazie alla partecipazione dell’Agenzia Spaziale Italiana alla costruzione della Stazione Spaziale Internazionale, costruita proprio durante le missioni Shuttle, che altri cinque italiani hanno potuto volare nello spazio; Samantha Cristoforetti, con la sua missione Futura in collaborazione con ESA, ASI e l’Aeronautica Militare sarà la sesta dopo la sua partenza il 23 novembre.

Progettata per missioni di breve durata, circa due settimane, la navetta non aveva lo spazio e nemmeno la potenza per poter ospitare frigoriferi o congelatori, quindi la NASA concentrò i propri sforzi sullo sviluppo di un sistema alimentare a lunga conservazione senza catena del freddo. Avendo spazio a disposizione venne sviluppato un nuovo vassoio in sostituzione del tavolo da pranzo utilizzato sullo Skylab. L’imballaggio fu perfezionato, passando dai pacchetti rigidi ad altri più flessibili, simili a quelli utilizzati ai giorni nostri.

Nel programma Shuttle, sono stati utilizzati molti prodotti alimentari disponibili in commercio: biscotti, cracker, frutta secca e bevande in polvere. Altri, come per esempio le verdure, sono stati trasformati in prodotti liofilizzati per lo spazio. L’uso di articoli commerciali ha ridotto i costi e permesso all’equipaggio di mangiare prodotti più familiari. Tuttavia, la maggior parte di questi aveva più grassi e sodio di quanto raccomandato per gli astronauti.

I cibi e le bevande liofilizzate erano presenti in gran numero nel menu Shuttle perché l’uso di celle a combustibile per creare elettricità produceva una quantità significativa di acqua come un sottoprodotto di questo processo. Questo non avviene più sulla Stazione Spaziale Internazionale, dove i pannelli solari forniscono elettricità, ma l’acqua deve essere trasportata in orbita oppure riciclata tramite il Potable Water Dispenser. Tra l’altro, rispetto a quello liofilizzato, il cibo termostabilizzato ha il vantaggio di mantenere pressoché intatta la consistenza e il gusto del cibo. Questo è proprio uno dei motivi per cui Argotec e Stefano Polato hanno preferito questa tecnica di conservazione.

Un esempio del cibo spaziale a disposizione sullo Space Shuttle.
Credits: NASA

Il menu Shuttle ha permesso agli astronauti di avere più scelta rispetto ai decenni precedenti, dando loro la possibilità di comporre un menu personalizzato selezionando tra numerosi prodotti disponibili. Purtroppo, i loro menu avevano in generale più sodio e ferro di quanto richiesto, probabilmente a causa dell’impiego di numerose confezioni commerciali, spesso arricchite con sale per migliorarne il sapore e facilitarne la conservazione.

Il sistema alimentare dello Shuttle è stato certamente un passo in avanti per l’equipaggio, che poteva anche disporre di acqua fredda o calda per la reidratazione insieme a un sistema di riscaldamento degli alimenti più affidabile. Tuttavia, il consumo medio effettivo di cibo durante le missioni Shuttle è stato spesso inadeguato, probabilmente a causa del sistema alimentare stesso, oltre che ai pesanti carichi di lavoro tipici delle missioni di breve durata dove c’è anche il problema dell’adattamento alla microgravità nei primi giorni in orbita.

Antonio Pilello

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L’immagine in copertina in questo post e’ stata scattata il 14 Aprile 1981 all’atterraggio dello Space Shuttle Colombia, dopo aver concluso la prima missione del programma Shuttle (STS-1).

Che cosa mangiavano gli astronauti prima del bonus food prodotto da Argotec? Dopo la fine delle missioni Apollo, negli anni Settanta la NASA ha concentrato i propri sforzi sul progetto Skylab, un laboratorio spaziale composto dal secondo stadio di un razzo vettore Saturn. Tra il 1973 e il 1974, questa piccola stazione ha ospitato tre equipaggi, per un totale di 171 giorni di volo. La tecnologia utilizzata per la conservazione degli alimenti è stata una delle più sofisticate mai utilizzate dalla NASA, anche se molto dispendiosa. Nel menu standard, infatti, per la prima volta sono stati inclusi anche prodotti alimentari congelati oppure refrigerati. Un altro aspetto importante è stato certamente l’utilizzo di una sorta di tavolo per il consumo del pasto. In generale, l’apporto calorico per ogni astronauta è stato molto più elevato rispetto al passato, probabilmente grazie ai progressi logistici, ma anche a causa dei numerosi studi sul metabolismo effettuati in quegli anni.

Il logo di Skylab

Lo Skylab poteva disporre di un grande volume interno, così fu possibile posizionare un tavolo con sopra diverse vaschette per gli alimenti. I vassoi, oltre a contenere il cibo, avevano anche la funzione di scaldavivande, sino a una temperatura di 66 °C. Per quanto riguarda il packaging, gli astronauti avevano a disposizione alcune lattine contenenti del cibo termostabilizzato, con un’apposita membrana protettiva per non far fuoriscire il contenuto al momento dell’apertura oppure con una valvolina per la reidratazione. Invece dei classici sacchetti, per bere venivano usate delle bottigliette comprimibili ed espandibili come una fisarmonica. Mangiare sullo Skylab era un’attività piuttosto facile: coltello, forchetta, cucchiaio e forbici erano tenuti attaccati al vassoio tramite un magnete. Il menù era piuttosto ampio, con 72 portate, vista anche la grande possibilità di stoccaggio. Infine, c’era anche un frigorifero per poter conservare gelato reidratabile, frutta e bevande.

Ancora ben lontano dalla qualità del bonus food fornito da Argotec, il cibo dello Skylab era migliore rispetto a quello Apollo, ma ancora abbastanza insoddisfacente e poco gustoso. Un menu sullo Skylab poteva essere composto da tacchino al sugo, purè di patate, pesche, biscotti e caffè. Una speciale pistola ad acqua permetteva di reidratare il contenuto dei sacchetti sino a ottenere la giusta consistenza. I costi furono più contenuti rispetto al passato: 75 $ (dell’epoca) al giorno per ogni astronauta rispetto ai 142-190 $ per gli equipaggi Apollo e i 300 $ per quelli Gemini.

Per saperne di più sullo space food: https://www.argotec.it/argotec/index.php/spacefood

“Okay, Houston, we’ve had a problem here”. La missione Apollo 13 avrebbe dovuto essere la terza missione della NASA a portare alcuni astronauti sulla Luna. Tuttavia, un guasto impedì il previsto allunaggio, rendendo molto complicato e pericoloso il loro rientro sulla Terra. Questa vicenda è stata raccontata molto bene nel film del 1995 diretto da Ron Howard. Il programma Apollo, che utilizzò la navicella spaziale omonima e il razzo vettore Saturn, si svolse tra il 1961 e il 1975. Il momento più importante fu certamente il 20 luglio 1969, quando gli astronauti Neil Armstrong e Buzz Aldrin dell’Apollo 11 sbarcarono sul nostro satellite naturale. Nel corso di quegli anni, pur essendo ancora molto distanti dai menu ad hoc preparati da Argotec, ci furono parecchie novità anche per quanto riguarda i sistemi alimentari presenti a bordo.

L’impronta dell’astronauta NASA Buzz Aldrin durante la sua discesa sulla Luna il 20 Luglio 1969, all’interno della missione Apollo11.

Durante i programmi spaziali precedenti, Mercury e Gemini, il consumo di cibo degli equipaggi era spesso inadeguato. Tuttavia, con il passare del tempo, la qualità e la varietà dello space food iniziò ad aumentare. Gli astronauti delle missioni Apollo, per esempio, furono i primi a poter utilizzare l’acqua calda, che rese possibile la reidratazione degli alimenti e migliorò allo stesso tempo il gusto del cibo, rendendolo più appetibile. Gli equipaggi diretti verso la Luna furono anche i primi a utilizzare lo “spoon bowl”, cioè un contenitore di plastica che può essere aperto e il cui contenuto può essere mangiato con un cucchiaio. La NASA utilizzò in quel periodo anche alcuni alimenti termostabilizzati o irradiati, tecniche di conservazione che al tempo erano solo agli inizi dello sviluppo. La loro versione moderna viene oggi utilizzata all’interno dello Space Food Lab di Argotec.

Per quanto riguarda l’Apollo 11, i primi “pasti lunari” furono preparati in modo da essere gustosi, nutrienti e variegati. Armstrong e Aldrin ne ebbero a disposizione due durante la loro permanenza sul nostro satellite. Il primo era composto da alcuni quadratini di pancetta, pesche, cubetti di biscotto zuccherato, succo di frutta all’ananas e al pompelmo oltre che caffè. Con il secondo era invece possibile gustare stufato di manzo, crema di zuppa di pollo, torta di frutta e succo d’arancia. In questi menu furono inclusi anche alcuni snack, in particolare frutta secca e caramelle, insieme ad altre bevande supplementari.

A differenza delle altre missioni, i nutrizionisti programmarono i menu dell’Apollo 11 solo per i primi cinque giorni di volo. Agli astronauti fu messa a disposizione una sorta di dispensa da cui scegliere le pietanze in base ai propri gusti e necessità. Tra queste erano presenti alcuni dessert reidratabili come il budino alla banana, alle mele o al cioccolato. Oppure prodotti per la colazione come pesche, macedonia di frutta, pancetta, corn flakes, cubetti di fragola o albicocca. Senza dimenticare vari tipi di insalate, carni e persino un cocktail di gamberi.

Per saperne di più:

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Il programma spaziale della NASA progredì molto velocemente dall’inizio degli anni Sessanta sino al primo sbarco sulla Luna nel 1969. Di pari passo, anche il sistema alimentare fece grandi progressi, anche se ovviamente era ancora molto distante rispetto a quello ad esempio ideato da Argotec per Samantha Cristoforetti. La “dispensa” del Programma Gemini (1965-1966), chiamato così per via della navicella spaziale in grado di ospitare un equipaggio di due persone, includeva nuovi prodotti e un packaging in polietilene. I tubetti, spesso più pesanti del loro contenuto, furono invece abbandonati. In generale, le restrizioni di peso e di volume portarono a preferire gli alimenti concentrati mentre la sicurezza degli alimenti assunse un ruolo sempre maggiore. Le nuove procedure di controllo diedero inizio al programma Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP), che è ormai una prassi comune per la sicurezza alimentare in tutto il mondo.

Gus Grissom e John Young, gli astronauti del Gemini 3, il primo volo con equipaggio del programma, avevano a disposizione alcuni cubetti di cibo avvolti in una gelatina commestibile in modo da prevenire in modo efficace la produzione di briciole. Il cibo reidratato veniva assunto direttamente in forma di purea attraverso una cannuccia. Il menu includeva cocktail di scampi, pollo con verdure, butterscotch pudding e succo di mela. Successivamente, con l’allungarsi del tempo passato in orbita, gli astronauti poterono anche costruire il loro menu personalizzato sino a raggiungere la soglia di 2800 kilocalorie al giorno, ma il cibo non era ancora molto invitante. Meglio andò a Frank Borman e James Lovell, gli astronauti del Gemini 7, il primo volo della durata di due settimane, visto che il cibo a cubetti era ormai stato quasi del tutto abbandonato.

Un fatto certamente curioso è legato all’equipaggio della Gemini 3. John Young riuscì a portare furtivamente in orbita un sandwich con carne in scatola. Lo spuntino non autorizzato fu probabilmente gustoso, ma qualche briciola di pane fluttuante avrebbe potuto creare seri problemi alla strumentazione. La NASA fece ovviamente notare il pericolo scampato e si dimostrò poco comprensiva con i due astronauti; probabilmente tutto questo non sarebbe successo se gli astronauti avessero avuto a disposizione un cibo sano, nutriente e un po’ più  gustoso nel loro menu ma a quel tempo la cucina spaziale era ancora abbastanza poco accattivante. Il programma si concluse, infine, con l’atterraggio della Gemini 12, avvenuto il 15 novembre 1966. La NASA concentrò quindi i suoi sforzi sul progetto Apollo, che da lì a poco avrebbe portato Neil Armstrong e Buzz Aldrin (Apollo 11) a calpestare il suolo lunare.

Antonio Pilello, Argotec

Per saperne di più’: https://www.argotec.it/argotec/

John Herschel Glenn, uno degli astronauti del gruppo Mercury Seven, è tornato nello spazio nel 1998 a bordo dello Space Shuttle Discovery (STS-95), a settantasette anni d’età, per sottoporsi ad alcuni studi sulla fisiologia umana in età avanzata. Selezionato dalla NASA il 9 aprile 1959 come membro dell’Astronaut Group 1, Glenn è anche stato il primo americano a consumare del cibo spaziale durante la missione Mercury-Atlas 6  a bordo della navicella Friendship 7.

Il tubetto di cibo spaziale dato all’astronauta John Glenn durante la sua missione nel Febbraio 1962. Fonte: Smithsonian Air and Space Museum

Le imprese dei Mercury Seven e della “corsa allo spazio” intrapresa dalla NASA di fronte ai numerosi successi sovietici con i programmi Sputnik e Vostok sono state ben raccontate nel film Uomini Veri (The Right Stuff), diretto da Philip Kaufman nel 1983.

Il menu spaziale di Glenn non era molto sostanzioso e decisamente poco appettibile, un problema riscontrato in seguito anche dai suoi compagni di avventura. Prima dell’ammaraggio nell’Oceano Atlantico, dopo aver compiuto tre orbite terrestri in quasi cinque ore di volo, Glenn riuscì ad assaggiare da alcuni tubetti un mix di manzo e verdura oltre che un po’ di polpa di mela.

In generale, nel corso del programma Mercury (1961-1963) gli astronauti americani hanno avuto a disposizione alimenti poco accattivanti: si trattava principalmente di cibi frullati contenuti in tubetti, polveri liofilizzate oppure piccoli prodotti alimentari a cubetti, rivestiti con una pellicola commestibile per evitare la produzione di briciole. In questo modo, era infatti possibile evitare qualsiasi forma di contaminazione alimentare all’interno delle prime capsule spaziali americane. Questo space food, che potremmo definire primitivo, era progettato per avere la minor massa possibile e occupare poco spazio.

Infine, non prevedeva affatto quella varietà di gusto e qualità che riscontriamo nell’attuale bonus food degli astronauti europei, che possono assaggiare in orbita un menu personalizzato “delle grandi occasioni”, preparato da Argotec nello Space Food Lab.

  Antonio Pilello, Argotec

Il 12 aprile 1961 Jurij Alekseevič Gagarin divenne il primo uomo a compiere un’orbita completa intorno alla Terra. Partito dal cosmodromo di Baikonur il suo viaggio a bordo della capsula Vostok 1 fu relativamente breve, solo un’ora e quarantotto minuti, ma diede inizio a un’impresa, quella del volo umano nello spazio, che continua ancora oggi. Chissà cosa deve aver provato il giovane cosmonauta di fronte a uno spettacolo mai visto prima: “Da quassù la Terra è bellissima –ha detto Gagarin – senza frontiere né confini.”

Il viaggio della sua navicella andò come previsto, eseguendo un’orbita terrestre completa prima dell’accensione dei retrorazzi frenanti. Nulla fu lasciato al caso: nell’eventualità in cui ci fossero stati dei problemi, la Vostok 1 sarebbe comunque rientrata in atmosfera dopo circa dieci giorni grazie alla forza di attrito legata alla traiettoria scelta.

Di conseguenza, le scorte di cibo, così come quelle di ossigeno e carburante furono calibrate in modo da garantire la sopravvivenza del giovane Gagarin, che ebbe comunque il tempo di assaggiare un po’ di cibo spaziale.

Come ci racconta il giornalista aerospaziale Paolo D’Angelo, il primo spuntino spaziale della storia non fu particolarmente gustoso o invitante, ma servì comunque a dimostrare che un essere umano è in grado di deglutire e quindi in grado di mangiare anche in assenza di peso. Il cosmonauta consumò il cibo contenuto in tre tubetti, simili a quelli per il dentifricio: due contenenti una purea di carne e uno con una crema di cioccolato. Dopo questo primo importante momento i pasti per gli astronauti sono diventati via via sempre più sofisticati:  dalle missioni Mercury, Gemini e Apollo fino al moderno bonus food di Argotec, studiato appositamente per ogni astronauta europeo.

La successiva missione Vostok 2, con a bordo German Stepanovič Titov, fu molto più lunga, per un totale di 17 orbite in circa 25 ore. Anche in questo caso fu prevista una scorta di cibo da consumare a bordo, ma l’astronauta Titov fu anche la prima persona ad avere il cosiddetto “mal di spazio”, un malessere molto simile al mal di mare che può presentarsi quando l’organismo fatica ad adattarsi alle condizioni di assenza di peso.

Le spedizioni proseguirono sino al giugno del 1963, quando si concluse la missione congiunta della Vostok 5 con laVostok 6, con a bordo rispettivamente i cosmonauti Valerij Fëdorovič Bykovskij e Valentina Vladimirovna Tereškova.

Antonio Pilello, Argotec