中国在外太空盖了一座可以美好生活的“大别墅”

2024-03-04姚明华中国宇航学会会员维洲科技北京有限公司创始人姚明华视觉中国

中学生天地(B版) 2024年1期

关键词：实验舱螺丝航天员

文/姚明华［中国宇航学会会员、维洲科技（北京）有限公司创始人］图/姚明华视觉中国

地球是人类的摇篮，但是人类不会永远生活在摇篮里，开始他们将小心翼翼地穿出大气层，然后去征服太阳系。

--“航天之父”康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基

2003 年10 月15 日，神舟五号发射成功，把我国航天员杨利伟送到太空；2023 年10 月26 日，神舟十七号发射成功，中国天宫空间站初步建成，且仍在不断完善搭建和完成各项任务。

同时，随着航天员们在太空漫游的时长不断增加，关于太空生活的记录也越来越丰富和完善。今天，就让我们走近中国空间站，看看在太空“出差”的航天员们是如何生活的。

空间站的组成：配套成龙，不止于大

神舟十七号发射成功后对接于空间站核心舱的前向端口，形成三舱三船组合体。目前，中国空间站主要由天和核心舱、梦天实验舱、问天实验舱、神舟载人飞船和天舟货运飞船5 大模块组成。

天和核心舱位于中心，2 个实验舱问天和梦天布局于两侧。

天和核心舱由节点舱、生活控制舱、资源舱3 部分组成，轴向总长16.6 米，最大直径4.2 米。核心舱内实现水资源的循环利用，为了保障航天员在轨长期驻留，舱内采用了情景照明技术和Wi-Fi 通信技术，通过天地通信链路和视频通话设备，可实现空间站与地面的双向频通话和收发电子邮件。

问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱3 部分组成；梦天实验舱由工作舱、货物气闸舱、载荷舱和资源舱4部分组成，舱外还安装了2 个可展开平台。

神舟飞船采用三舱一段结构，即由返回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成。轨道舱到指定轨道与空间站对接机构连接，一端与返回舱相通。返回舱又称座舱，即我们经常从电视上看到的把航天员从太空中带回地面的舱段，与其他舱段不同的是，返回舱外表面有烧蚀式防热层包裹，并装有主降落伞和备份降落伞，能在返回过程中有效保护舱体和航天员。

天和核心舱

核心舱内部

航天员在轨时间这么久，又无法一次性带许多食品和日用品，如果缺少物资了该怎么办？这就需要天舟货运飞船登场了。货运飞船的任务主要是给空间站提供补给，运送航天员工作和生活的用品，保障航天员在轨中长期驻留和工作；运送空间科学实验设备和用品，支持和保障空间站具备开展较大规模空间科学实验与应用的条件。

线性一直以来是护栏外观追求的一项重要指标，也是为护栏涂粉增光的重要手段，所以线性的好坏很重要。既然重要，就会在此追求中投入太多，如果前面按要求做了，全线走两遍就基本可以达到线性美观、直顺的要求。第一遍对线形边走边调整高低、左右，紧跟进行螺丝的紧固，对于螺丝不能拧紧的地方进行重新钻眼，保证螺丝全部就位；第二遍就是对紧螺丝后线形不合适的地方进行调整。然后进行防盗螺丝的就位，顺带对松的螺丝进行加固。以往线型调整多次，仍有部分段落线形不顺直，就是不能采取好的施工顺序，不注重螺丝的紧固时间和二次进行螺丝紧固。一般都是紧好螺丝进行调整或者螺丝不紧，板的受约束力太小，调过的地方，前面调后面又有变形。

空间站的生活：井然有序，“躺平”工作

想必有很多人会好奇，有了空间站这个太空超大“别墅”后，航天员是如何在“别墅”里吃饭、睡觉的？天上和地下的生活又有什么差异？那就让我们一起从衣、食、住、行这四大生活基本需求来探秘太空日常吧。

空间站内部日常服

舱外航天服

舱内宇航服

衣

常见的航天服有3 种。一种是舱内航天服（质量可达10 千克），即我们见到航天员在待发和发射段及返回段穿的服装。舱内航天服在充气加压时可呈拟人状态，人在其内全身可处于同一均匀的大气压环境中，能起到保障生命的作用。第二种是舱外航天服（120 千克），是航天员出舱时所穿的服装，它具有独立自主的电源系统、通信系统、供气调压系统、通风净化系统、热控系统及服装参数显示与报警系统。它是一个完整的小型载人航天器，并具有较好的人机界面和一定范围的人机工效能力，保证航天员穿着后可以完全暴露在外太空的真空低压环境中，进行搭建、维护、救援、探索等一系列的出舱任务活动。第三种是空间站内部日常服（休闲服），它是在有微重力空气环境下，可以让宇航员不戴氧气罩的日常服装，方便宇航员在空间站内行走，做各种任务。

食

航天食品已经发展了半个多世纪，其间经过了多次更新换代。第一代航天食品是牙膏类食品，这类食品最大的特点是便于携带和食用。第二代是一口吞食品，可以避免出现碎屑。第三代是脱水和复水食品，这种食品和我们日常生活中的普通食品已非常接近，能够满足航天员的不同口味。第四代是太空厨房食品，因为现在的空间站都能使用冰箱和加热装置，于是有了冷冻、冷藏及热稳定的航天食品。

因为处在微重力环境中，太空食品不能有碎屑，以防被航天员吸入肺里，所以航天食品需要具有质量轻、体积小、低残渣、零风险的特点，使之既能满足航天员在轨飞行时所需的能量和营养素，又能在承受航天特殊环境如超重、失重、振动、冲击及舱体泄复压时，不会产生碎屑及汤汁泄漏飘逸现象。航天食品发展至今天已有六大类（主食、副食、即食、饮品、调味品和保健品）120 种产品。如高能压缩饼干、牛肉、月饼、奶酪、巧克力等。正餐一主二副一汤，可以根据个人口味配置。

航天员食品

而航天员在吃饭之前，也有特殊的流程--必须先把脚固定在地板上，把身体固定在座椅上，以免飘动。面对摆在餐桌上的饭菜，一定要注意端碗、夹饭、张嘴、咀嚼等一连串动作的协调。端碗要轻柔，动作太猛，饭会从碗里飘出去；夹菜夹饭一般使用叉子，效果较好；叉住饭菜后，张嘴要快，闭嘴也要快，因为即使是放到嘴里的食物，不闭嘴也会“飞”走；咀嚼时节奏要放慢，细嚼慢咽利于消化，还可以减少体内废气的产生和排泄。

住

空间站绕地球做圆周运动，航天员是感觉不到地球引力的影响的，所以可以站着睡、躺着睡、横着睡、竖着睡甚至可以飘着睡，采用任何姿势睡眠，感觉都是相同的。每个航天员有专门的睡眠区，睡觉时有像蚕茧一样的睡袋，固定在睡眠区里面。为了保证睡眠效果，舱内通常要划分出单独的睡眠隔间，以便与工作区隔离。每个睡眠隔间都有灯，航天员可以读书，也有可以关闭的侧板，以营造一个相对私密的私人空间。

在太空生活期间，很多事情可以独自处理，但理发必须由两个人一起完成，一个人剪发，一个人用特殊的吸发设备吸走发渣，类似吸尘器原理，避免碎发在舱体内飘逸。刷牙使用密封式吸水法，可以比较彻底地清洁牙齿和口腔。除了完成固定的任务外，航天员还有很多娱乐时间可以用于练习毛笔字、弹琴等。

航天员在写毛笔字（图：天宫TV）

行

因为空间站处于失重环境中，所有的物体都可以自由地悬浮在空中，所以航天员很难产生摩擦和作用力，他们就拥有了一种独特的行走方式--“飘走”。在空间站中不像在地球上有方向感，运动都像蒲公英一样，飘来飘去，这样的好处是并不需要太大力气，就可以实现移动，给个反作用力就可以向反方向行动很远，但要让身体按照固定位置停下来却很费事，掌握不好还会撞到舱壁和仪器设备上，所以就需要一个固定设备--固定带。固定带按照固定距离布满舱的内壁四周，航天员如要从A 位置行走到B 位置，类似于在水下游泳，手伸在前，脚在后发力，这时需要控制方向、速度和力量，到达B 位置后快速用手和脚钩住固定带，稳定住身体，从而起到行走的目的。

航天员长期处于失重状态，容易造成肌肉萎缩、骨钙丢失、视力下降等。为了应对这些问题，做运动是必需的。一般的运动器械有拉力器，主要用来锻炼上肢力量和腿部力量，骑健身自行车也是一种很好的运动方式。另外，还可以通过打太极拳等方式来锻炼身体。