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解密中国空间站(下)

2022-01-20雷炳新赵天

奥秘(创新大赛) 2021年12期
关键词:华服航天员空间站

●雷炳新 文 赵天 编

中国空间站每90分钟绕地球飞行一圈,航天员一天能看到16次日出,在时间上没有像地球上一样的“白天”和“夜晚”概念。为了合理安排航天员的工作和休息,便于天地间联系,空间站采取与地面一致的作息时间。

太空环境,具有高真空、强辐射、超低温和高速度的特点。在空间站里,航天员怎样解决衣食住行?他们是如何进行实验操作的呢?

衣:“太空华服”——融入中国元素的艺术品

中国航天员的航空服分类精细,既包括航天员在空间站工作生活的工作服、锻炼服、休闲服、失重防护服、睡具等,还有常服、任务训练服等多个种类。这些专用服装由特殊材质制作,体现了我国太空科学的高速发展,既满足了航天员太空生活、研究的需要,还融入了中国元素,成为航天员亮相世界的“太空华服”。

“太空华服”在线条设计、颜色搭配甚至细小徽标的制作上都极为讲究。比如,航天员荣誉徽标的主线条犹如在湛蓝的宇宙中航天器飞行的轨迹,给人以向上奋飞的动感;五角星的数量表明了佩戴者执行载人飞行任务的次数。这些细节让“太空华服”在实用性的基础上极具艺术之美,看起来犹如一件高大上的艺术品。

航天员的舱内用鞋在设计上涵盖人体测量学、人体工学、材料学等领域的前沿科技。材料以热塑材料、混纺针织材料为主,具备抗静电、透气、富有弹性、柔软等特点。尺码可以涵盖多名男女航天员的尺码体系。鞋面造型采用“鱼排骨”式波状结构,能够缓冲航天员运动时的碰撞。鞋底镂空的“九天揽月”篆书汉字艺术,同样彰显着中国元素。

食:“空间站食堂”——120多种食品和饮品,营养且味美

中国空间站航天食品具有三大特色。

一是营养丰富均衡,种类繁多。有主食、副食、调味品,以及水果、饮料、巧克力等。每周按早餐、午餐、晚餐列入食谱,能够确保至少五天不重样。

二是技术上达到了“一口吃”。食物设计为固态、无骨、小块,无残渣,无太多难以处理的餐余垃圾,达到了太空食用的技术要求。

三是尽量保证航天员的食欲。可以根据每个航天员的个人口味制作、选用。比如目前空间站的“招牌菜”:鱼香肉丝、宫保鸡丁、香辣羊肉、麻辣豆干,以及酸辣笋等,每个人都可以根据个人喜好选择食用。这些食品经过“太空厨房”的加热装置,只需一会儿,即可变成热乎乎的可口饭菜。

住:“三室一厨”——wifi覆盖全屋的智能家居

中国空间站舱内活动空间达110立方米,本着“人性化”的设计理念,分别设置了工作区和生活区。工作区有智能仪表监测区和试验操纵区,前者可以观测空间站的航行情况,后者可以进行一些操控和实验;生活区内有独立的睡眠区、卫生区、锻炼区,还配有太空厨房及就餐区。航天员乘组在空间站拥有3个卧室。在太空中,每名航天员都能享受独立的睡眠区,确保睡觉不受干扰。

再加上wifi覆盖、智能灯光APP、包裹式淋浴间、太空马桶、家人私密语音通道等智能设施的装配,航天员可以在太空舒服地上网聊天、洗澡、如厕,整个空间站简直就如一座超豪华的太空别墅,居住舒适度超五星级。

行:“太空行走”——舱外机械臂上的舞蹈、漂移

“天和”舱上的机械臂是我国目前智能程度高、规模与技术难度大、系统最复杂的空间智能制造系统。它仿生于人体手臂原理,具有7个自由度(7个关节),高度灵活精确,长度达18米,承载达25吨,可实现舱体爬行,充分体现了我国空间站的高科技力度。而我国航天员的出舱行走,可以通过脚限位器将自己固定在机械臂末端,在机械臂的支持下,进行大范围的转移完成既定任务。有了机械臂的协助,航天员的太空行走既有安全保障,又从容自如,如同在机械臂上漂移、舞蹈。

航天员的实验操作

聂海胜等三名航天员的实验任务有四项:核心舱的在轨测试和日常管理,出舱活动,舱外安装、组装作业、空间科学实验和技术试验,航天员自身健康管理。

在“问天”和“梦天”两个实验舱升空与核心舱对接后,完整的“天宫”号空间站将开展诸如量子调控与光传输研究、空间生物学研究、微重力流体与燃烧研究、空间材料研究等多种国际空间前沿研究。这些科学研究大部分会在两个专业的实验舱内进行。实验舱内还可以进行太空精密观测、太空生物种植等有趣的观测试验。

人类对太空的探索与研究永无止境,搭载有现代高科技的中国“天宫”号远不是空间站的终点。相信只要不懈努力,人类将在浩瀚星海中航行得越来越远。

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