走进航天员的太空新家

□ 五 轩

天宫一号目标飞行器与神舟九号飞船在太空中交会对接后，目标飞行器就是航天员在太空中的新家。在设计这个新家时，科技人员除了通过确保各项指标的实现，来保证具有30人/天的驻留能力，另一方面就是最大限度地关注细节，充分体现了以人为本的设计理念，努力使航天员在一个只有15立方米的狭小空间里愉快地生活和工作。

舱内空气清新如春

我们知道，新装修的房子会产生有害气体，新买的家具也会散发出有害气体，因此，需要放一放味才能居住和使用，不然的话，轻者对人体造成不适，重者就要生病。

3名航天员工作生活在一个15立方米的狭小空间里，呼吸和身体都将散发出各种气体，这些气体有的可能有气味；在真空环境下长时间载人航天飞行过程中，由于受真空环境的影响，舱内的设备器材将溢出大量的有害气体，这些气体浓度高了，将影响航天员的身体。另外，人对目标飞行器产品和结构也有影响，比如人要呼吸、要出汗等等，形成的湿气在舱壁上形成水珠，反过来对产品构成影响，时间长了一些产品会生锈，会有微生物，会长毛，这都会影响到组合体的寿命。因此，必须对舱内的有害气体和湿气进行有效的控制，把危害降到最低限度，确保航天员人身安全和设备的可靠工作。

天宫一号和神舟九号飞船组合体模拟图

在如何保证舱内大气环境的清新上，技术人员也动了不少脑筋，想了很多办法。在目标飞行器研制之初，就在设计上加强了有害有毒气体的控制，在材料的选择上，选择那些结构稳定的，经过太空飞行考验的优质材料，如果用新型材料，就必须经过充分的地面试验，同时，在舱内还设计了相应的监测及净化装置和大量的措施，这些装置和措施都经过了地面的大量试验。通过这些办法，可以保证航天员在太空家园里，也能享受清新、无毒、无害、无味空气了。经过多次的试验验证，目标飞行器的舱内空气质量完全满足航天员在里边生活的要求，达到了绿色环保和航天医学标准。

在舱内微生物的控制上，也采取了很多措施，比如，在地面对内装饰布消毒、整舱气体置换以及用无水乙醇擦拭设备表面；在轨道上，采取控制舱内温湿度、配备微生物控制装置以及配备擦拭设备用的毛巾等。

自动化监控飞行

航天员在天宫一号组合体飞行期间，要借助舱内设置的各种仪表，来观察掌握天宫一号和飞船当前的飞行状态。在进行目标飞行器仪表的过程中，技术人员独具匠心，不仅充分考虑到仪表的功能，甚至连仪表安装的位置、形状、大小，仪表盘的颜色等等诸多细节都考虑进去了，努力达到功能优化、方便使用，便于观察，感觉舒适的目标。

在太空飞行中，如果让航天员一直盯着仪表，肯定会让航天员视觉疲劳。为了减轻航天员的工作量，节省更多的精力，科技人员设计了各种自动化预警装置，这种设计使得天宫一号上的仪表不用航天员每时每刻都盯着。如果组合体发生异常情况，哪个系统工作不正常，哪个数据指标发生大的变化，在航天员还没有注意到的情况下，自动化预警装置就会自动报警，提醒他们及时发现和处置。更能体现科技人员细心的是，连报警的时候用什么声调，声音的高低，灯光报警情况下光线的大小强度，都是经过与航天员一起反复斟酌、对比，多次试验，才最后定下来。

神舟九号指令长景海鹏（中）、航天员刘旺（左））、航天员刘洋（右）在模拟器中进行上升段操作训练。秦宪安 摄

景海鹏在天宫一号组合体模拟器中检查实验设备 秦宪安 摄

科技人员在充分继承神舟飞船过往的安全措施的同时，还结合天宫一号长期无人、短期有人照料的特点，设想了各种应急状态下确保航天员安全的措施，比如，如果舱内发生了火灾，或者压力没有了等险情，都有可靠的应对预案，在这些预案中，既包括险情发生后怎样紧急处置，还包括航天员怎样安全紧急撤离。这些预案到底管不管用，科技人员都在地面做了充分的试验。

女航天员有自己的“闺房”

为了最大限度地减小舱内噪音、灯光等对航天员睡眠的影响，保证航天员有充足的睡眠和旺盛的精力，在目标飞行器的舱内，专门设计了两个独立的航天员睡眠区，保证同时有两人去休息，一人在值班。其中一间还是专为女航天员设计的“闺房”。

睡袋是航天员在轨道上睡觉的“被子”。人们往往有一个习惯，这就是在睡觉的时候，总是习惯于个人用个人的被子，如果盖上别人的被子，可能总是会感到别扭。在天宫一号组合体里，为使航天员睡得舒服，技术人员专门设置了三个睡袋，也就是说，航天员在睡觉的时候不是大家混着盖“被子”，个人用个人的“被子”。在组合体里，科技人员除了为女航天员预备了单独的床铺和被子以外，还早已针对女航天员生理特点和生活需要，进行了特殊关照。

还有，除了睡觉有“单间”以外，还考虑到每个航天员的生活习惯不同，比如对光线的感觉就不同，有的喜欢亮一点的环境，有的就喜欢暗一点的环境，为适应这种个性化的需要，技术人员在“卧室”灯光的设计中，就采用了可调节式的照明方案，航天员喜欢何种亮度，完全由他们自己随意进行调节。

“太空密室”里说悄悄话

航天员长期在轨道上工作和生活，与家人通话，是他们缓解思念之情，保持快乐心境的重要手段，而与妻子、老公或孩子说说悄悄话，有些是不方便让别人听见的。为保证航天员与家人说悄悄话的私密性，在天宫一号里，技术人员设置了专门的“密室”，在这个“密室”里，他们与家人说悄悄话，别人是没法“偷听”的。

天宫一号里，到处都是监控探头，航天员在舱内活动都可以一目了然地被“监控”，为保证私密性，特别是男女混搭的飞行中，为保证个人活动的私密性，科技人员还专门设计了探头的遮挡装置，不愿意被看到的活动，将被挡住。

为保证航天员与控制中心和家人通话的亲切感，天宫一号上，首次实现了与地面双向的可视通话，航天员对着屏幕与领导、与家人进行视频和音频交流，言谈举止，音容笑貌通过屏幕一目了然，极大地增加了亲切感。

航天员可以像在地面一样收发电子邮件，天宫一号的人机界面完全是按照载人状态来设计的，航天员可以借助仪表控制器应用软件与地面进行短信信息编辑和收发电子邮件，如果有一些比较重要的文字和图像资料需要在太空中与地面进行交换，那么航天员可以通过电子邮件与地面进行信息交流。而这些界面与我们地面互联网的电子邮件系统一样职能，可以直接输入文字，并可以添加附件，传递大量的数据信息。

长期太空飞行，娱乐活动对于保证航天员稳定的情绪和乐观的心态非常重要。为保证航天员的娱乐，天宫一号组合体里还专门给航天员提供了用来娱乐的笔记本电脑，航天员在工作之余，在睡觉之前，可以用笔记本电脑来看看书，看看大片，播放一些自己喜欢的歌曲和音乐，或者进行其他的娱乐活动。这些乐曲、大片有的是航天员自己带上太空的，有的是地面事先为他们准备的。当他们要娱乐的时候，只要打开笔记本电脑，用手指轻轻点一下菜单，悦耳的音乐和刺激的大片就会向他们走来。

降低噪声办法多

在组合体里，由于活动部件、电子部件等各种设备日夜不停地在工作，必然会发出各种声音。即使是非常小的声音，由于航天员白天黑夜在舱内工作和生活，加上太空生活的专注、单一与孤独，任何细小的声音都会感到很大，就像我们在夜里听到同样的声音要比白天大一样，这些令人讨厌的噪声会对航天员身体和情绪造成影响。轻者会使航天员心烦意乱，影响到工作和睡眠的质量，重者可能影响到他们的健康。

为最大限度地减轻噪声对航天员的影响，把这种影响降到最低点，科技人员在噪声的控制方面也动了不少心思。在天宫一号设计阶段，科技人员就充分考虑到了这个问题，制定了严格的生活区和仪器区噪声控制指标，把噪声的控制作为一项指标专门列出来，通过技术攻关一点一滴的加以解决。为检验噪声控制的效果，科技人员还长时间待在舱内亲身体验，查找噪声到底是从什么地方出来的，一个环节一个环节的查，一项一项来解决，这些主动控制噪声的措施，最大限度地把噪声控制在了最小的指标范围之内。

刘洋在天宫一号组合体模拟器中检查实验设备 秦宪安 摄

景海鹏、刘旺、刘洋在天宫一号组合体模拟器中训练 秦宪安 摄