从神舟十一号到天宫二号|太空生活33天

日期: 2025-03-05 20:06:42 |浏览: 86|编号: 78046

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从神舟十一号到天宫二号|太空生活33天

审校:郑永春

33天的太空生存对于此前只执行过短期飞行的中国航天员来说是不小的挑战,在必须完成每天既定的各项工作任务之余,日常生活的点滴细节都因为身处太空的缘故而和地球上大相径庭。

上世纪70年代至今的半个多世纪里,苏(俄)美陆续建成了多个在轨空间实验室和空间站,实现了人类在太空中的短中长期驻留。中国航天事业起步较晚,东方红一号卫星在阿姆斯特朗登月后一年才送至太空,但就太空中航天员的生活方式设计而言,总的原则却一致并显得大道至简:尽可能和在地面上一样。

天宫二号内部结构图

如果说天宫一号是一间装修普通的房子,那么此次和神舟十一号对接的天宫二号则算是精装修了。

天宫二号实验室的空间尺寸约为15立方米,乍听起来很小,但是在没有重力束缚的作用下,航天员可以在空间里的任意地方走动,多出了上下两维的活动空间就自由多了。天宫二号的墙壁和各种设施都采用了更为明亮和丰富的色彩,墙壁是米白色的,扶手是蓝色的,手脚限位器是绿色的等等,给人耳目一新的感觉。为了让天宫二号更有家的舒适感,其内室采用了硬质材料,相当于铺了层地板。这样即使航天员始终处于失重漂浮状态,但在和内壁接触行走时仍有地面的触感。天宫二号的手脚限位器附加了调节大小的功能,可以适应不同航天员的手形,做到了真正的以人为本。

尽管如此,脱离了地球引力的“束缚”,地面上再自然不过的生活方式都成为了一种奢求。不信,我们一起来空间站里感受一下宇航员的生活吧!

绝大多数人的生活都是有规律的,身处太空的宇航员也不例外,纵观世界各国的宇航员们,大家的作息表基本是这样的:

起床

洗漱

早餐

与地面联系工作

工作时间(含午餐)

锻炼及休息

晚餐

洗浴

就寝

0.5h

1h

2h

8h

2h

1h

1h

01

洗漱

人们睁眼起床的第一件事自然是洗漱,但这不是一件容易的事。众所周知,在太空失重的环境下,水会以圆球形态漂浮在空中,如此一来,宇航员们该如何刷牙洗脸呢?

国际空间站的欧洲宇航员给我们做了亲身示范:首先从水袋中小心地挤出适量的水球,然后用牙刷慢慢靠近水球,这时水会因为表面作用力而附着在牙刷毛中。为了更好地固定住水,使其与牙膏结合,挤牙膏的手法和用量也非常讲究,需要慢慢地在牙刷头部挤出少量牙膏,因为过多的牙膏需要更多的水溶解以达到清洁的效果,这样一来,牙刷就无法固定住许多所需的水量。

挤出的水慢慢附着于牙刷上

那么刷牙的牙膏沫及漱口废水如何处理呢?答案是:吐在毛巾上或者——咽下去!因为空间站中所有的水都要尽可能循环利用,所以为了方便收集和简化水净化的过程,像刷牙漱口水这样的少量废水只能选择自行吞咽了。如果接受不了的话,当然也可以选择像下面这位宇航员一样,吐在专用的清洁毛巾上。

刷牙的废水可吐在清洁毛巾上

在太空中洗脸稍微比刷牙简单一点,就是从水袋中一点点挤出适量的水,然后靠近毛巾,让水吸附在毛巾上,然后用湿润的毛巾擦脸。出门“在外”,一切从简,就不要那么讲究啦!

挤水润湿毛巾

擦拭脸部

02

用餐

俗话说,民以食为天,宇航员们虽然都到了天上,食仍旧比天大,吃饭可是头等大事!各国的宇航专家也是为航天员们的饮食问题绞尽了脑汁,航天员饮食也经历了从“简单粗暴”到“注重用户体验”的发展过程。

在载人航天最早开始发展的上世纪六十年代,航天员都是吃从类似铝管中挤出的流质食物。这些食物就像至今还在使用的管装食品,简单方便易于保存不变质且占用空间少,但是味道和营养就实在是差强人意了。

早期航天员食用管装流质食物

从阿波罗登月时代开始,航天员食谱上的菜品就开始井喷式增加了,受益于食品保存和包装技术的发展,航天食品开始采用塑料制品灌装,特制的塑料容器可以在食物和外层塑料之间加入冷或热水,便于迅速加热或甚至放在特制的加热炉中,一些水果因为延长了保质期可以直接携带到太空中食用。如今的国际空间站,宇航员的菜谱上已经出现了多达300种食品。

宇航员们在享用各种食品

宇航员金姆博洛(左)与同事马格努斯和水果“玩耍”

在硬质水袋出口处设计连体吸管,不但便于取水,也能防止喝水时水的散逸威胁飞船内机器的安全,这一设计一直沿用到今天。

加拿大首位宇航员克里斯·哈德菲尔德和他的水袋

我国神舟七号发射时,航天员甚至都可以吃到醋和辣椒等调味品,神舟十号飞船的厨房更是储藏了多达88种食品。神十发射期间正值中国传统节日端午节,宇航员们也能在太空中享用中华传统美味——粽子。

神十航天员王亚平在太空吃粽子

从神舟九号开始,飞船配备了食品加热器隐藏于舱体,航天员在吃饭时就能感觉到加热器的“温暖”了。

此次发射的神舟十一号飞船更进一步丰富了航天食品的种类,为航天员景海鹏和陈东配备了适合他们自己口味和习惯的个性化食品,有近百种可供选择,食谱周期更是达到了5天,膳食结构也更加科学合理。

航天器上的餐桌都是特制的,它具有磁性,能吸住刀、叉、勺、碗、盘等餐具。吃饭时,宇航员必须先把脚固定在地板上,把身体固定在座椅上,例如国际空间站上就设置了用于足部固定的脚扣,此外,其他材质的食物容器也要用尼龙扣固定在桌子上防止倾翻,而进食也限定在专门的区域。可见,因为没有重力,航天员和食物双双都被限制了自由。

航天员聂海胜在进食

03

如厕

除了吃喝,航天员的如何上厕所恐怕是大家最关心的问题了。真实的情况是,航天员们吃得不容易,排泄更困难。太空中的厕所都得采用空气泵来吸取收集排泄物。

例如国际空间站的厕所有两个不同的采集器,挂在太空厕所墙壁上的是一个犹如家用吸尘器的细管子,用于小便时收集尿液。使用时,首先对准黄色部分的收集孔,调整好合适的姿势,然后打开收集孔下方的抽气泵,调整到舒适的强度就可以如厕了。固定式的坐便器则用于收集粪便。航天员如厕的过程看似简单,但其实非常考验他们的精细动作,都是需要事先训练的。

国际空间站厕所的小便收集器

国际空间站厕所的坐便器

神舟飞船采用的太空厕所结构与国际空间站类似,也采用了抽风机抽取排泄物的方式。排泄物会立即由空气泵抽走并处理保存,而尿液则会进一步处理参与水循环利用。

是的,你没有看错,尿液会回收再利用!这意味着,也许昨天这点水还是尿液停留在你的膀胱中,而后天它又重新变成你早餐时用来泡燕麦的饮用水了。太空生活就是这样奇怪而特别!

神舟六号厕所结构示意图

04

锻炼

在地球上,人类除了睡觉,无时不刻在“抵抗”重力的过程中运动着,即用肌肉和骨骼支撑自己的身体。然而在太空中因为失重的缘故,身体不再需要这样做支持工作,这就导致了骨骼和肌肉变弱,进而对身体产生不良影响。

为了加强骨骼和肌肉的协作保持身体健康,宇航员需要适量的运动。例如在国际空间站,宇航员们要每天借助跑步机和运动监测设备运动大约两个小时。

宇航员在跑步机上运动

宇航员运动监测设备

天宫二号空间实验室中配备了失重生理效应锻炼装备和防护装备。例如配有特殊的跑步机用于全身锻炼,健身自行车用于锻炼下肢肌肉以及拉力器用于锻炼肩部和背部肌肉。值得一提的是,为了解决在失重状态下如何跑步的问题,设计人员在跑步机上配备了一根有弹性的橡皮带,当航天员站在跑步机上时,把橡皮带像背书包一样背在肩上,有弹性的带子会将人勒住,人就不会飘起来,腿部也会感到力量。

在生理防护装备方面,我国科学家专门设计了对抗空间微重力的太空运动服——企鹅服和腿部套袋。

企鹅服

“企鹅服”从神九时开始使用,服装内置很多弹性袋,像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过弹性力的作用,使肌肉紧张,避免萎缩。套袋用在航天员大腿部,它的作用是通过加压,防止微重力对人体体液分布的影响,比如大脑血液过多。这种失重防护对抗设备可以套在航天员的日常服装外,航天员进入天宫二号以后,每天都要穿着“企鹅服”8个小时以上。

此外,研发部门的专家人员还专门为航天员设计了“健身器”——骨丢失对抗仪,这是保证在太空飞行的航天员身体健康的仪器之一。它通过敲打人体小腿部位相应穴位,能够刺激骨骼改善血液循环,对抗骨质疏松。

05

洗浴

很多人喜欢在睡前洗一个香喷喷的澡,然而这在太空上是完全无法实现的,原因还是:失重状态下的水无法流动。因此,人们专门为航天员设计了免水洗的洗发精和沐浴露。

来自欧空局的意大利女宇航员向我们展示了宇航员是如何在太空中“洗澡”的:当航天员需要清洁自己的身体时,会首先从水袋中挤出足够的水,涂抹在四肢等需要清洁的部分。紧接着,在需要清洁的肢体部分涂抹少量免水洗沐浴露,然后用手直接混合擦拭即可。

宇航员挤水、用混合免水洗沐浴露直接擦拭

对于洗头也是类似的方法,先用水润湿头发,然后在头发上涂抹免水洗洗发露,之所以免水洗是因为这种特制的洗涤用品并不产生泡沫,因而也不需要流水的冲洗,涂抹后即可擦洗。清洁完毕可直接用干燥的毛巾对头发和身体擦拭。

宇航员在太空洗头

06

睡觉

辛勤忙碌了一天并洗了个“香喷喷的旱澡”之后,航天员们就准备进入梦乡了。

那么,该用什么姿势睡觉,双臂放不放进睡袋?如果把胳膊留在睡袋外,它们会因为失重而与躯体“脱离”并来回摆动,让入睡的宇航员看起来像在跳舞。

睡觉时手臂未固定的宇航员

为了防止航天员在太空中睡着时身体随意漂浮发生危险,航天器上都配备有固定好位置的一体式睡袋,每个航天员拥有一个属于自己的独立的小休息间,睡袋就固定在休息间的墙壁上。

国际空间站宇航员休息室

加拿大首位宇航员克里斯·哈德菲尔德向我们展示了宇航员们是如何就寝的:当航天员准备睡觉时,他们首先要爬进睡袋,然后根据自己的需要决定是否添加用于御寒的物品,最后像穿上有拉链的衣服一样将睡袋拉上收束起来。狭小而固定的空间使得航天员睡眠姿势非常不自由,而且周边的各种仪器和通风换气设备产生的噪音等因素都直接影响航天员的睡眠质量。

宇航员进入睡袋准备就寝

为了给航天员营造健康、舒适的睡眠环境,天宫空间实验室设置了两个专用睡眠区,里面有独立的照明系统,航天员可自主调节光线。采用冷光源的白光灯由一组灯束组成,发出的光均匀不刺眼。睡眠区内除了长方形睡袋外,在舱壁上还贴有一个非常居家的挂带,可供航天员存放细软小物品。睡眠区正中间的黑色可折叠小桌板用来摆放书籍和电脑。

此外,这个类似于火车卧铺的休息区可拉上厚实的军绿色链子,以隔绝大部分噪音,真正实现了“躲进睡袋成一统,管他地球和太空”。

(文中未标水印的图片均来自于网络)

好了,航天员的太空生活就讲这么多了。最后让我们预祝两位航天员圆满完成33天的太空驻留任务,顺利返航!

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