來杯太空雞尾酒!近地軌道品酒簡史
2020年12月09日09:40

  新浪科技訊 北京時間12月9日消息,2019年11月初一個寒冷的早晨,美國諾斯洛普·格魯門公司的安塔瑞斯火箭(Antares)從美國國家航空航天局(NASA)位於維珍尼亞州的瓦勒普斯飛行設施發射升空。這是一項飛往國際空間站的常規貨物補給任務,但位於火箭頂部的天鵝座宇宙飛船(Cygnus)卻包含了一些相當不尋常的載荷。飛船的貨艙里裝著十幾瓶波爾多紅酒,每瓶酒都被放置在特製金屬罐內。這不是葡萄酒第一次離開地球,但卻是迄今為止把酒送入太空數量最多的一次。

“太空貨物無限公司”(Space Cargo Unlimited)與歐洲多所大學的世界知名研究人員合作開展實驗,希望瞭解太空環境對葡萄酒的影響。
“太空貨物無限公司”(Space Cargo Unlimited)與歐洲多所大學的世界知名研究人員合作開展實驗,希望瞭解太空環境對葡萄酒的影響。

  然而,國際空間站的宇航員們並沒有在軌道上開懷暢飲的計劃。這箱紅酒是以科學的名義被送上太空的。這次發射標誌著盧森堡初創企業“太空貨物無限公司”(Space Cargo Unlimited)計劃進行的6項實驗拉開序幕。該公司與歐洲多所大學的世界知名研究人員合作開展實驗,希望瞭解太空環境對葡萄酒的影響。這些實驗被稱為“WISE任務”,將涵蓋葡萄酒生產過程的所有方面。這批葡萄酒將在今年晚些時候返回地球,屆時將揭示微重力如何影響葡萄酒的陳釀過程。這一過程中會發生化學反應,使單寧分子連接在一起,形成越來越長的鏈。

  為什麼要在太空中研究酒?

  “通過研究葡萄酒,我們發現了細菌的存在,並瞭解了使生命科學發展到今天的許多東西,” 太空貨物無限公司首席執行官尼古拉斯·高梅(Nicolas Gaume)說,“在很多方面,我們正在回歸現代科學的根源。”尼古拉斯·高梅指的是他的同胞、法國生物學家路易·巴斯德(Louis Pasteur)的開創性實驗。當時巴斯德受拿破崙三世的委託,研究葡萄酒變質的原因。在這個過程中,他發現是細菌生長導致葡萄酒變酸,可以通過加熱來應對。他隨後創立了著名的“巴斯德消毒法”(以60至65攝氏度做短時間加熱處理以殺死有害微生物),應用在各種食物和飲料上。

  尼古拉斯·高梅認為,自己公司進行的葡萄酒實驗可能為太空時代的生物學帶來同樣重要的突破。他指出,葡萄酒之所以令他的研究小組感興趣,是因為這是一個多成分系統,涉及到植物和微生物在一個高度受控的環境中相互作用。通過將這些成分送入太空,地球上的研究人員就可以研究失重如何影響造就葡萄酒的複雜生物過程。“重力是生命在過去45億年里唯一沒有改變的參數,”尼古拉斯·高梅說,“因此當你在沒有這一關鍵參數的情況下,在太空重建地球環境時,會給生命帶來很大壓力。”

只關注科學將會錯過在太空中研究酒精的另一個重要原因。幾千年來,酒一直是人類飲食和社會交往的重要內容。
只關注科學將會錯過在太空中研究酒精的另一個重要原因。幾千年來,酒一直是人類飲食和社會交往的重要內容。

  邁克爾•勒伯特(Michael Lebert)被尼古拉斯·高梅描述為歐洲最傑出的太空生物學家之一,他也是研究團隊的一員。他們還希望通過研究微重力對葡萄藤和酵母的壓力影響,獲得重要的見解,從而幫助科學家理解植物和微生物將如何應對快速變化的氣候。

  太空貨物無限公司的第二個實驗是將一些葡萄樹的愈傷組織(葡萄樹切開後形成的用於培育新葡萄藤的白色組織)放在含鹽的培養皿中,模擬乾旱環境的影響。這些培養皿後來隨“藍色起源”(Blue Origin)公司的新謝潑德火箭(New Shepard)進行亞軌道飛行,在返回地球前經曆了幾分鐘的失重狀態。研究人員希望,通過將這些葡萄藤愈傷組織暴露在極端的微重力環境下,可以使它們更有效地應對鹹水環境中相對溫和的壓力。

  尼古拉斯·高梅說:“我們想讓這些植物暴露在壓力下,以自然激發它們的耐受性。”他還指出,儘管研究小組還沒有公佈實驗結果,但這些太空中的組織表現出了與地球上對照組“非常不同”的反應。

  今年3月,借助SpaceX公司的獵鷹9號,太空貨物無限公司向太空發射了320根梅洛葡萄和赤霞珠的長枝,並在國際空間站停留了6個月。今年秋季晚些時候,這些長枝和瓶裝酒一起返回地球,由研究者進行分析。接下來是葡萄發酵實驗。“發酵是地球上許多食物重要的製作步驟,”尼古拉斯·高梅說,“通常而言,酵母對生命科學和食物系統有很大價值,因此這將是一個關鍵話題。”

有人認為啤酒很可能是第一種在太空中製造的酒精飲料,因為它的製造過程步驟更少。
有人認為啤酒很可能是第一種在太空中製造的酒精飲料,因為它的製造過程步驟更少。

  在一年的時間里,太空貨物無限公司已經使太空釀酒的研究大為提速。不過,他們並不是唯一一家對太空佳釀感興趣的公司。在去年該公司的紅酒箱被送上國際空間站時,站內已經在進行著另外兩項與酒有關的實驗。日本三得利酒廠(Suntory)推出了一項關於微重力如何影響威士忌陳化過程的實驗,目前實驗已進入第4個年頭。另一項是由百威公司進行的大麥實驗,這也是這家啤酒巨頭的第4次空間站任務,被視為其在火星上建立第一家啤酒廠的目標的一部分。

  人們很容易將這些實驗斥為宣傳噱頭,但每個公司——更重要的是還有NASA——都堅稱它們具有真正的科學價值。微重力環境可能對植物和微生物產生各種各樣的奇怪影響,這些影響的程度如何,我們才剛剛開始瞭解。例如,庫爾斯啤酒公司(Coors)在20世紀90年代中期借助航天飛機進行的實驗表明,微重力似乎加速了酵母的某些生物過程。如果科學家們能瞭解這些過程發生的原因,他們就能對微生物進行生物工程改造,以複製太空環境的影響,從而使地球上的發酵過程更加高效。

  太空中的輻射也會對植物造成傷害,如果宇航員希望在其他星球上種植可供飲食的農作物,瞭解輻射的影響就非常重要。

  然而,只關注科學將會錯過在太空中研究酒精的另一個重要原因。幾千年來,酒一直是人類飲食和社會交往的重要內容。隨著NASA和其他太空組織開始策劃長期的月球和火星任務,這種物質享受對於確保宇航員的心理健康只會變得越來越重要。他們花費數年時間遠離自己的星球家園,在可以想見的最惡劣的環境中為生存而戰,因此當他們想要放鬆一下,或者喝一杯好酒慶祝一下,就像他們回到地球之後一樣,那也是可以理解的。

  “作為法國人,我們與食物和酒有著特殊的關係,我真心認為,酒對於社會化以及我們人類彼此的聯繫是非常重要的,”尼古拉斯·高梅說,“一般來說,在太空中,紅酒和酒精可以重新建立起我們在地球上擁有的那種聯繫。”

  太空禁酒史

  只有一個問題。長期以來,美國國家航空航天局和其他空間組織都禁止在太空飲酒。這並不是因為擔心如果允許宇航員攜帶酒飲進入太空,他們就會突然間變成流氓。官方的說法是,禁止酒類進入軌道是因為其主要成分乙醇是一種揮發性化合物,可能會對航天器的硬件造成嚴重破壞。尼古拉斯·高梅說:“將酒精帶入空間站是非常複雜的一件事,因為空間站是一個非常敏感的環境。”在國際空間站上不僅禁止使用開放式的酒飲容器,也禁止使用其他富含乙醇的產品,如洗手液和外用酒精。

  然而,“探索火星公司”(Explore Mars)的首席執行官克里斯·卡伯里(Chris Carberry)並不認為這項禁令完全是出於安全考慮。卡伯里也是《太空中的酒精》(Alcohol in Space)一書的作者,他在書中對這一主題進行了權威的闡述。“我認為NASA在很大程度上是擔心公眾會將此視為危險之舉,或者是在浪費納稅人的錢,”他說,“社會上有很大一部分人天生就反對酒精。”

  但NASA並不是一直都這麼嚴格。在載人航天計劃的早期,宇航員們經常在發射前把少量的就藏在飛船里,用來捉弄彼此。當瓦爾特·施艾拉(Wally Schirra)在1962年作為NASA水星計劃最初的七名宇航員之一進入軌道時,他發現有人早在發射前就把一包煙和一小瓶蘇格蘭威士忌藏在太空艙里(施艾拉一直等到安全返回地球後才開始放縱自己)。在阿波羅8號執行繞月任務期間,宇航員迪克·斯雷頓(Deke Slayton)在節日餐箱里藏了幾小瓶白蘭地。這一切都是為了好玩,但阿波羅8號的指揮官弗蘭克·博爾曼(Frank Borman)卻不喜歡。“我一點也不覺得好笑,”他後來說,“要是我們喝了一滴那該死的白蘭地,那玩意就會在回家的路上爆炸,他們就都會怪罪那些白蘭地。”

NASA直到1972年才正式禁止將酒帶上軌道。
NASA直到1972年才正式禁止將酒帶上軌道。

  NASA直到1972年才正式禁止這種將酒帶上軌道的胡鬧。當時,該機構正準備發射“太空實驗室”(Skylab)的第一個任務,這是一個小型空間站,被設想為宇航員“遠離家園的家”。在為宇航員準備食物的過程中,NASA的食品科學家查爾斯·布蘭(Charles Bourland)負責為一頓節日晚餐挑選葡萄酒。他最終選擇了雪利酒,因為這種酒在發射過程中被劇烈搖晃過之後,味道還是很好。然而,當雪利酒將被送往天空實驗室的消息開始在媒體上流傳時,NASA的官員們嗅到了其中醞釀的公關危機,於是就把它從菜單上取消了。官方給出的理由是“這種飲料對營養和均衡飲食而言沒有必要性……會帶來不必要的開支……並將導致對太空實驗室計劃的負面批評。”

  從那以後,在太空中飲酒就被禁止了。但規則就是用來打破的。與NASA的規矩相比,酒精在俄羅斯的太空計劃中一直佔據著突出的地位——儘管從技術上講,俄羅斯航天員也禁止飲酒。與人們普遍認為的相反,俄羅斯航天員的酒飲選擇是干邑白蘭地,而不是伏特加。對俄羅斯許多最優秀的太空探索者來說,在太空之旅中獲得酒精的慰藉有時需要花費很多心思。他們把瓶裝干邑白蘭地裝在掏空的書本里,或者在塑料飯盒里裝滿酒,然後貼上果汁的標籤。他們甚至在發射前進行嚴格的節食,這樣他們就可以把瓶子偷運進太空服,同時還能滿足體重要求。

  很多年來,俄羅斯官方一直都知道航天員的飲酒習慣,但對他們的做法幾乎視而不見。當然,俄羅斯航天員們並不是為了在太空中尋求喝醉的感覺。大多數情況下,航天員們會在與其他機組成員的社交活動中,或者睡覺前少量飲用干邑白蘭地,作用相當於美國宇航員使用的藥用鎮靜劑。卡伯里在他的書中引用了一位俄羅斯衛生部官員的話,後者對這種做法表示讚同,他說:“在軌道上,人們會出現非常艱難的情緒狀態。如果他們睡前喝上5到7克白蘭地,我是支援的。”

  美國宇航員和俄羅斯航天員在太空中已經並肩工作了幾十年,原先是在俄羅斯的和平號空間站,現在是在國際空間站。儘管俄羅斯航天員以私運而聞名,但NASA的宇航員並不拒絕分享這些戰利品。“NASA會告訴你,國際空間站上沒有酒精,”NASA宇航員克萊頓·安德森(Clayton Anderson)告訴卡伯里,“但作為一個在那裡生活了5個月的人,我可以告訴你,這是假的。”

  NASA不希望宇航員在工作時喝酒是可以理解的,即使只是偶爾為之。宇航員們的工作是全天候的,必須保持清醒的頭腦,以應對在太空生活和工作的嚴格要求。如果出了差錯,喝醉的宇航員可能會是一場災難。關鍵在於適度飲酒——只要小心管理,酒精可以用於許多其他壓力大且相對危險的工作中。卡伯里在他的書中指出,駐紮在航母上的法國士兵被允許每天在船上酒吧喝上一杯;在南極過冬的研究人員,因為受到長期隔離空間的影響,也可以每週以酒佐餐一次。

  “他們並沒有完全禁止飲酒,我認為這是正確的做法,”卡伯里說,“建立一種製度來防止人們每天飲酒超過一杯,看起來是完全合理的。”

  如何優雅地在太空中飲酒?

  此外,正如卡伯里指出的,時代正在變化。SpaceX公司、藍色起源公司和維珍銀河公司等私營公司目前都在從事將人類發射到太空的業務。在這些乘客中,有許多是不受NASA禁酒令限製的私人顧客,他們很可能想在太空中舉杯慶祝自己的冒險經曆。但這也指向了一個更根本的問題:在沒有重力的情況下,喝酒很難。在太空中,液體會自然地變成球狀,四處漂浮。如果沒有合適的設備,喝酒將成為一個挑戰。

  通常,宇航員在太空中使用飲料袋和吸管來飲用不含酒精的飲料。沒有理由說這種方法不適用於葡萄酒和烈酒,但是用吸管來喝霞多麗,可能並不是一個很吸引人的畫面。啤酒則完全是另一回事。在低重力環境下,碳酸會從啤酒中分離出來,打開瓶蓋時會產生氣泡。

  問問百事可樂公司就知道了。他們花了1400萬美元,為太空環境設計了一款可樂。結果宇航員們報告稱,這種可樂的味道糟透了。

  幸運的是,我們有很多創造性的解決方案,可以在太空中複製地球上飲酒的體驗。例如,法國的一家香檳公司Maison Mumm與設計公司Spade合作,設計了一款太空香檳瓶,能把香檳泡彈到玻璃杯里。蘇格蘭威士忌生產商百齡壇(Ballentine’s)設計了一款零重力下使用的威士忌酒杯,酒杯中具有一系列小通道,可以直接將酒送到宇航員的嘴裡。這兩款產品都還沒有在太空中進行過測試,但Maison Mumm公司在短暫的失重拋物線飛行中試驗了香檳瓶,結果很令人振奮。

  對於在太空中品酒的未來,另一個緊迫的問題是如何把酒送到太空。將幾百克物質送入軌道需要花費數千美元,將其送到另一顆行星則需要花費更多。如果未來的火星居民想在這顆紅色星球上喝酒慶祝,那他們要麼必須支付高價進口,要麼只能自己釀造。“我認為啤酒很可能是第一種在太空中製造的酒精飲料,因為它的製造過程步驟更少,”卡伯里說,“葡萄很難打理,釀造葡萄酒也更加複雜。”

  任何前往火星的科學家應該都知道如何把糖、水、酵母和大麥變成啤酒,但這些原材料可能在一開始就太過珍貴,不可能為了開懷暢飲而浪費掉。卡伯里認為,未來的火星居民還是很可能會嚐試一下。他指出,20世紀90年代參加生物圈2號實驗的準宇航員們,在被關在設施內幾個月後,就開始用發酵的香蕉釀酒。卡伯里說:“我敢肯定,在那種環境下呆了那麼久,他們都會很想喝一點劣質的酒精飲料。”

  對於酒的質量,月球和火星上相對較高的輻射劑量和較低的重力會如何影響地外酒的味道,這一點尚不清楚。火星表層土的風土環境會給當地葡萄園釀造的葡萄酒增添令人愉悅的風味嗎?月球上的冰在融化之後,是否能釀造出像樣的印度淡色艾爾啤酒(IPA)?現在下結論還為時過早,但無論如何,目前在國際空間站上進行的這些開拓性實驗將是找到答案的第一步。(任天)

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