Sophie NASA zaczęła liofilizować żywność w 1962 roku z powodu prostego rachunku: wystrzelenie jednego kilograma ładunku na orbitę kosztuje kilka tysięcy dolarów. Woda w jedzeniu to niepotrzebny balast. 100 gramów świeżych truskawek zawiera około 90 gramów wody. Po liofilizacji zostaje kilkanaście gramów suchego produktu, który zachowuje smak i wartości odżywcze. W 2025 roku polska misja kosmiczna Ignis przyniosła nowe dane o tym, jak organizm człowieka radzi sobie z żywieniem w kosmosie — i co z tych danych wynika dla projektowania żywności na długie misje.
Dlaczego kosmos potrzebuje liofilizacji
W warunkach mikrograwitacji swobodnie pływające w powietrzu krople wody mogą uszkodzić aparaturę elektroniczną. Suche, szczelnie zapakowane porcje liofilizowanej żywności tego problemu nie tworzą. To jeden z powodów, dla których ta metoda konserwacji stała się standardem na ISS.
Pierwsze eksperymenty żywieniowe z programu Mercury (lata 60.) polegały na wyciskaniu papki z tubek i jedzeniu sprasowanych kostek. Astronauci to znosili, ale narzekali otwarcie. Od lat 70. inżynierowie NASA zaczęli opracowywać dania z możliwością rehydratacji, które zachowują kształt i teksturę. Dziś menu na ISS liczy ponad 200 pozycji.
Jak liofilizacja działa i co z tym nie gra
Sublimacja (bezpośrednie przejście lodu w parę wodną, z pominięciem fazy ciekłej) usuwa ponad 99% wody z produktu. W praktyce oznacza to, że liofilizowane produkty ważą około 20% masy oryginału, a w szczelnym opakowaniu bez tlenu zachowują jakość przez 5 lat.
Jest jednak problem, który NASA odkryła przy długoterminowych analizach. Badanie opublikowane w 2017 roku w NPJ Microgravity, obejmujące 109 produktów kosmicznych przechowywanych przez 3 lata, wykazało, że witamina C w produktach owocowych degraduje się o 32–83% przy przechowywaniu w temperaturze pokojowej. Witamina B1 może spaść do poziomów niewystarczających już po roku. Sama liofilizacja nie rozwiązuje problemów odżywczych długotrwałych misji, dlatego kosmiczne jadłospisy wymagają oddzielnego planowania suplementacji.
Więcej o tym, jak działa sam proces: Co to jest liofilizacja? Kompletny przewodnik →
Sławosz Uznański i misja Ignis: polskie eksperymenty na ISS
25 czerwca 2025 roku dr Sławosz Uznański-Wiśniewski, fizyk CERN i inżynier ESA, dotarł na Międzynarodową Stację Kosmiczną w ramach misji Ax-4 (Axiom Space), oficjalnie nazwanej Ignis. Polska wróciła w kosmos po niemal pół wieku przerwy.
Przez 18 dni na ISS Uznański przeprowadził 13 polskich eksperymentów naukowych i 3 eksperymenty ESA, obejmujące nauki o człowieku, biologię, biotechnologię, materiałoznawstwo i nowe technologie. Jeden z nich dotyczył bezpośrednio odżywiania w kosmosie.
Human Gut Microbiota: bakterie jelit a życie na orbicie
Eksperyment Human Gut Microbiota przygotował zespół pod kierownictwem prof. dr hab. Elżbiety Trafny z Wojskowej Akademii Technicznej. Cel: zbadanie, jak mikrograwitacja, podwyższone promieniowanie kosmiczne i stres izolacji wpływają na skład mikrobioty jelitowej astronautów.
Próbki kału pobrano od Uznańskiego trzykrotnie: przed lotem, podczas misji i po powrocie. Próbki musiały jak najszybciej trafić do zamrożenia w -80°C — bakterie jelitowe potrafią dzielić się co 20 minut w temperaturze panującej na stacji, więc zwłoka oznaczałaby zmiany w składzie próbki.
Wcześniejsze analizy mikrobioty astronautów z misji ISS (m.in. publikacja Garrett-Bakelman i wsp. z 2019 roku w Science, obejmująca bliźniaków Scotta i Marka Kelly) pokazały wyraźny spadek różnorodności bakteryjnej podczas pobytu na orbicie. Mniejsza różnorodność mikrobioty może przekładać się na gorsze wchłanianie witamin i minerałów z pożywienia, nawet jeśli dieta jest zbilansowana na papierze.
Jeśli wyniki eksperymentu prof. Trafny potwierdzą te wzorce i precyzyjnie określą, które frakcje mikrobioty ulegają zmianie, staną się podstawą do projektowania żywności kosmicznej uzupełnionej o probiotyki lub prebiotyki. Misje księżycowe i marsjańskie planowane na lata 30. XXI wieku będą trwały od kilku miesięcy do kilku lat, więc temat przestaje być akademicki.
Inne eksperymenty Ignis dotyczące zdrowia
Uznański badał też układ odpornościowy (eksperyment Immune Multiomics, dr Alicja Trębińska-Stryjewska) oraz zdrowie psychiczne podczas izolacji (AstroMentalHealth, Uniwersytet Śląski). Stres i immunosupresja towarzyszące długim misjom zmieniają zapotrzebowanie na składniki odżywcze i apetyt, co ma znaczenie przy planowaniu diet kosmicznych.
Eksperyment EEG Neurofeedback (dr Milena Lachowicz) badał zdolność regulowania stanów psychicznych za pomocą informacji zwrotnej o falach mózgowych. W kontekście żywności: monotonia diety to jeden z czynników obniżających samopoczucie podczas długich misji. Czy technologia neurofeedback może pomagać w radzeniu sobie z jej skutkami, to pytanie otwarte.
Od stacji kosmicznej do sklepu
Liofilizowane truskawki i maliny dostępne w zwykłym sklepie produkowane są tą samą metodą sublimacji, którą NASA stosuje od sześćdziesięciu lat. Zachowują do 97% witamin i minerałów, mają aktywność wody (Aw) poniżej 0,3 (co uniemożliwia wzrost bakterii i pleśni) i nie wymagają chłodzenia.
Różnica między produktem kosmicznym a sklepowym leży w opakowaniu: żywność na ISS jest zamknięta w hermetycznych foliach z pochłaniaczami tlenu i projektowana na 5 lat przechowywania. Produkty konsumenckie mają krótszy termin i opakowania mniej odporne na utlenianie. Po otwarciu warto zjeść je w ciągu kilku tygodni.
Najczęściej zadawane pytania (FAQ)
Czy liofilizację wynaleziono dla NASA?
Nie. Liofilizacja jako metoda konserwacji znana jest od lat 30. XX wieku i wcześniej stosowana była do konserwacji leków i krwi. NASA udoskonaliła technologię na potrzeby programu kosmicznego w latach 60., co przyspieszyło jej rozwój i popularyzację w przemyśle spożywczym.
Co jadł Sławosz Uznański na stacji kosmicznej?
Załoga misji Ax-4 korzystała ze standardowego menu ISS, opartego w dużej mierze na żywności liofilizowanej i termostabilizowanej. Posiłki rehydratuje się gorącą wodą bezpośrednio w opakowaniu. Menu na ISS obejmuje ponad 200 pozycji.
Dlaczego witaminy degradują się w liofilizowanej żywności?
Głównym winowajcą jest utlenianie — nawet śladowe ilości tlenu w opakowaniu mogą niszczyć witaminę C i B1. Dlatego profesjonalne opakowania liofilizowanej żywności wypełnia się azotem lub stosuje pochłaniacze tlenu. W produktach dostępnych w sklepach trwałość po otwarciu wynosi zwykle kilka tygodni.
Jak mikrobiota jelitowa wpływa na wchłanianie składników odżywczych?
Bakterie jelitowe biorą udział w syntezie niektórych witamin (m.in. K i B12), rozkładaniu błonnika i regulowaniu wchłaniania składników mineralnych. Zaburzenia składu mikrobioty wywołane stresem, antybiotykami lub zmienioną dietą mogą przekładać się na gorsze wykorzystanie składników odżywczych z pożywienia, nawet jeśli dieta jest formalnie zbilansowana.
Czy liofilizowane owoce z supermarketu są tak samo zdrowe jak kosmiczne?
Pod względem technologii produkcji — tak. Liofilizacja stosowana przez polskich producentów przebiega tymi samymi etapami co w przemyśle kosmicznym. Różnica leży w rygorach kontroli jakości i opakowaniu: żywność kosmiczna zamknięta jest w hermetycznych foliach z pochłaniaczami tlenu i projektowana na 5 lat przechowywania. Produkty konsumenckie mają krótszy termin i opakowania mniej odporne na utlenianie.
Czym był eksperyment Human Gut Microbiota na misji Ignis?
Eksperyment przygotował zespół pod kierownictwem prof. dr hab. Elżbiety Trafny z Wojskowej Akademii Technicznej. Zbadał zmiany składu mikrobioty jelitowej Sławosza Uznańskiego przed lotem, podczas pobytu na ISS i po powrocie. Wyniki mają pomóc w projektowaniu diety i suplementacji dla astronautów na przyszłych, długotrwałych misjach kosmicznych.
Chcesz spróbować żywności liofilizowanej? Sprawdź truskawki liofilizowane LyoEats i maliny liofilizowane LyoEats. W składzie tylko owoce.