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航天員如何在太空中生活?一文帶你了解清楚

宋盛菊 韓特
2022年08月25日09:28 | 來源:人民網-科普中國
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航天員們在太空中是怎麼生活的?是不是隨時隨地體驗“飛行”的樂趣?其實,航天員在太空中的生活非常有趣,也要時刻小心,准備好應對一些潛在風險。

吃喝有講究

眾所周知,太空是微重力環境,航天員想保持站立都不容易,更別說用腳走路了。所以航天員移動身體往往要靠“飛”,充滿了技巧性,且手臂發揮的作用很大,艙壁上特意安裝了很多扶手。此外,航天員進食也要提防“飛”的麻煩。

太空探險,吃飯不能馬虎。早期太空食品像牙膏,如今已是五花八門。比如中國空間站為航天員准備了120多種食品,既有粳米粥、椰蓉面包、炒飯、炒面等主食,又有各式菜品,酸辣咸甜齊備,包括烤魚香鍋、麻辣小吃等。航天員可以喝酸奶吃巧克力,還能享用蘋果、提子。

不過,失重下的嗅覺和味覺都會減弱,這或許是因為血液向頭部倒流的結果。國外航天員喜歡來點辣芥末之類的強刺激,以便提神,但要小心腸胃脹氣、打嗝放屁……

中國空間站就餐區設有食物加熱和冷藏設備、折疊桌等,航天員能坐下“喝喝茶,聊聊天”。其中,航天員用的餐盤磁力強大,能牢牢地吸住刀、叉、勺。餐盤上還有很多尼龍搭扣,以便固定在桌子上,避免飄飛中進食。還有搭扣專門用來固定食物,但有些航天員玩心不小,任憑食物懸浮,輕輕一吸,“飯從口入”。

太空喝水是必須專門學習的“手藝”。在失重下,袋裝水配有細如鉛筆的吸管,上面有止水夾。航天員先含吸管,然后鬆開止水夾,再揉捏水袋,清涼的純淨水就會被吸或擠進嘴裡。喝完水后,航天員要先壓緊止水夾,再拿出吸管。

航天員用水不完全靠飛船送來,尿液、汗液等都要循環利用。如果你擔心這些水的“口味重”,中國空間站還有“絕招”。天和核心艙內裝有二氧化碳還原子系統,可以將電解制氧子系統分離出的氫氣與航天員產生的二氧化碳經處理后轉化為冷凝水、甲烷、二氧化碳、水蒸氣,再處理后就有了飲用水。這樣能使中國空間站的水利用率提升至90%以上。

太空“洗碗”倒是非常簡單,用濕消毒抹布擦一擦就行。不過,航天員要盡量吃完喝光每次拿出來的食物飲品,禁止亂丟垃圾,而是包起來,盡可能地把體積壓到最小,收納進夾層中,使“太空家園”更加整潔舒適。

洗漱是挑戰

航天員在“天上”洗澡可不容易,因為從噴頭噴出的水總是飄浮在空中。為此,科研人員設計了密封浴桶,在下邊安裝吸力裝置,把噴頭噴出來的水朝一個方向吸。不過,洗完澡后,航天員還要花較長時間來清理身上和浴桶裡的水。現在每個航天員都配備了“包裹式淋浴間”,手持噴水槍,快速把自己清潔干淨。

在太空中,為防止水滴亂飛,航天員用濕毛巾擦擦就算洗臉了。中國載人航天器通常配有口腔清潔劑和口腔清潔指套。其中,口腔清潔劑類似口香糖,供航天員餐后咀嚼。后來,航天員採用密封式吸水法刷牙。

太空理發稍麻煩,航天員要把身體固定好,別飄起來,免得“誤傷”,所有碎頭發由吸塵式理發器處置。同理,航天員修剪手指甲、腳趾甲也要小心,翟志剛就覺得“特別累”,以相聲腔調再現名場面:腳收不回來,要扳著,剪下的腳趾甲還要控制好,不能讓它們亂飛。

“彎弓”睡覺更舒服

太空中休息好很重要。因為失重,航天員在太空中睡覺無所謂是站著還是躺著,可以飄在空中,但要露出頭。睡袋可以隨處固定,牆上、天花板上或艙底都行,但更多的時候會固定在專門的睡眠區。講個冷知識:失重時,如果完全放鬆,航天員身體竟然是彎曲的,看上去就像一張弓。其實,在太空中用這種姿勢睡覺比完全伸直平躺要舒服得多。

睡夢中會著涼嗎?在中國空間站裡,每個航天員都有手持終端,通過APP自行調節艙內照明環境,區分睡眠模式、工作模式、運動模式等。核心艙保持恆溫23攝氏度,體感舒適。

如廁曾經很尷尬

如廁是無法回避的太空生活難題——失重環境下,人無法正常站立行走,又怎麼能安穩地坐在馬桶上呢?早期航天英雄們在太空中面對上廁所,鬧出了不少尷尬。傳統的太空馬桶配備了一根管子,航天員如廁前要強忍不適,把自己“五花大綁”,再將管子對准,管子下方強大的吸力會解決問題。

新型太空馬桶使用更便利,功能更多樣,還考慮到女航天員的特殊性,完善了墊圈和漏斗設計。此外,新型馬桶兩側焊接了扶手,航天員不必費時費力“折騰”了。

鍛煉檢查花樣多

研究表明,太空失重環境下,如果不能長期堅持健身運動,航天員會流失肌肉,損傷骨骼。所以航天員每天都必須鍛煉一兩個小時,比如拉力器用於鍛煉肩部和背部肌肉,太空跑台強化心肺功能,太空自行車能鍛煉下肢肌肉等。另外,航天員可以雙手推、拉或擊打懸挂在艙裡的重物,增強骨骼、肌肉力量。

中國航天員展示過更有特色的花式健身:景海鵬玩過抱膝旋轉,聶海勝曾懸空打坐翻滾,號稱“太空操”﹔從“神九”到“神十三”,航天員都練過“太極神功”,想必更能體驗“天人合一”﹔騎太空單車不新鮮,但中國航天員經常倒立手搖輪子,估計效果更好﹔至於太空打乒乓球,更是把國粹發揚光大。

航天員鍛煉也要做好防護,比如腰間系上橡皮筋,拴在跑台上,近似在正常重力環境下跑步。太空自行車不斷變速,通過增加間歇性或沖刺狀態,刺激航天員的心理預知,強化心血管調節能力。航天員運動服使全身受彈力,變相時刻鍛煉。

航天員“上天”時間越來越長,心理療養不容忽視。在中國空間站上,航天員有“私密語音通道”,可以和家人“說悄悄話”,避免孤獨寂寞。平時,航天員戴骨傳導耳機,艙內WiFi方便他們在各處通話,並及時與地面聯系。

基於虛擬現實技術,航天員心理舒緩系統也研發成功了。他們能“看到”熟悉的人和生活場景,更好地進行自我調適。

在軌期間,航天員要互相體檢,包括靜脈採血、血常規檢驗、尿常規監測、超聲檢查等。其中,眼底檢查和骨密度測試比較有趣。眼底病變可能預示著許多全身性疾病,神舟十二號飛船任務期間,聶海勝體驗了早期攝影師的樂趣,調光“制造暗室”,湯洪波用眼底鏡為劉伯明進行了檢查。

其實,不同的艙內燈光能夠調節航天員的情緒,緩解長時間處於單調環境的不適。

有航天愛好者發現,航天員經常“太空足浴”。真相沒那麼“享福”,他們在進行骨密度測試,腳伸進測試機,時刻關注著長期失重下骨密度下降。

娛樂休閑多姿彩

不用工作的時候,航天員們都干些什麼呢?拍照、聽音樂、寫日記、追劇,或者拿出太空太陽鏡,欣賞獨特風光。

航天員太空奏樂也是名場面,演奏姿勢千奇百怪。如果要吹笛子,航天員必須把雙腳綁好,畢竟一點小小的力也會讓航天員前后搖擺,甚至轉幾圈。彈奏時,樂器鍵盤也不那麼“聽話”,航天員每次敲擊一個音符,鍵盤都會移動一下。

國際空間站舉辦過太空奧運會,包括失重狀態下的“無手手球”“無水花游”“無著地式超長跳遠”、自由體操、打羽毛球、踢足球、打高爾夫球等。

再告訴你個小秘密:航天員時刻體驗著“慢生活”!根據相對論,運動速度越快,人們體驗的時間越慢。據測算,航天員在高速移動的空間站生活1年,將比地球表面的人少經歷約0.01秒。這意味著,空間站上的人正在非常緩慢地“時間旅行”。

總之,隨著科技和人性化理念發展,在太空中生活注定很有趣。

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(責編:邢鄭、楊鴻光)

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