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太力航天资讯 | 关于航天员的这五件“小事”,你知道吗?
日期:2021-08-23 | 分类:航天资讯

航天员在太空“要精致”


航天员进入太空后会有一段“精致的生活”,自己计算自己在太空中消耗的能量。
太空中工作生活是与地面非常不同的体验。地面上的人们运动、搬东西、思考问题都在消耗能量,根据中国营养协会发布的指南,成年人轻度劳动,如办公室工作或教师,每天需要2600千卡的能量。
太空中则完全不同,在空间站微重力环境下,航天员搬运重物不费什么力气,人体飘浮在空中,运动模式也与地面完全不同。然而航天员任务非常繁重,工作强度很高。比如当初神舟十一号任务在轨飞行的33天时间里,景海鹏和陈冬每天都要充分利用宝贵的飞行时间,开展大量航天医学、空间科学实验和在轨维修等方面的试验工作。


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据航天专家介绍,每位航天员在太空中平均每天要消耗0.9公斤氧气,同时排出大约1公斤的二氧化碳。航天员每天饮用约2.5公斤的水,膳食热能供给量每天在2800千卡左右。
氧气、食物和水都要从地面带上空间站,早期阶段,我国航天员在轨时间不超过1个月,这些物品就搭载在神舟飞船上一起送入太空。
从神舟十二号任务开始,航天员在“天宫”工作生活的时间将延长到3个月以上,未来各种物资将搭乘“天舟”,定期发往“天宫”,确保航天员生存所需。
随着科技进一步发展,航天员在太空中的物资需求将大部分通过闭环再生和原位资源利用的方式生产,实现高度自给自足,那时人类将可以开启超长时间超远距离的星际旅行。


连走路都变得困难


太空中,航天员无法正常行走,只有从一个位置移动到另一个位置,更加类似于游泳的状态。失重环境下,如何有效地移动身体是一项非常重要的技术。唯一的诀窍就是缓慢、小心谨慎和控制好身体。
在太空舱内,航天员通过抓住舱壁上的一些“抓手”让自己飘浮的身体向前移动,或者向舱壁施加一个推力,控制身体反向移动。不过移动的时候要非常小心,避免身体产生不必要的旋转,撞到舱壁和仪器设备上。


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出舱行走时,航天员都背着一个背包样式的生命保障系统,系紧安全带,抓好周围物体,保持身体稳定。为了方便行动,航天器的里外都安装有扶手,航天员可以用手抓着一个个扶手来回移动身体。每次太空行走完毕,航天员常常会感到手腕和手指的肌肉酸痛。

在地面上,航天员可以在中性浮力水池中训练失重环境下的移动,不过水池与太空环境有较大差异,水的黏滞性使身体移动困难,并且容易停止,在太空中则是开始移动容易,停止运动状态比较困难。

因此,航天员首次太空行走时,要花时间体验与地面训练时的差异,先在近处移动,然后再到远一些的地方去,而且移动身体的一个好方法是头向下,面对着目标方向,这样更利于观察移动路线。


这是一项“高风险”工作


以往,我国载人航天任务通常在秋季开展,这个时间的天体运行轨道、飞船运行轨道、太阳光照辐射、飞船姿态控制,以及飞行时太阳、地球、飞船相对位置等都处于比较理想的状态。
“神舟七号”任务中,我国航天员第一次进行太空行走。“神舟七号”在当年9月底发射,这个时间的太阳夹角非常适合出舱活动,飞船可以在最短时间内见到太阳,保证航天员出舱作业时有阳光,当航天员完成作业返回飞船时,天还没黑下来。

除此之外,太空行走还要考虑很多因素,要有效避开太阳爆发性活动期、南大西洋辐射异常区,以及较大的空间碎片,以免对航天员的身体和安全造成伤害;太阳的光照条件要适中,否则,从零上120多度到零下100多度的巨大温差,将对航天员及舱外航天服形成巨大挑战。


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与此同时,为确保太空行走的过程能被完整有效地监控、记录下来,飞船与航天员最好在地面站能够测控、覆盖的范围内活动。

从“天和”核心舱发射开始,我国进入空间站建造阶段,“神舟十二号”与后续的航天员乘组将会进行多次出舱活动,来完成空间站航天器的维修、维护和建造任务。太空行走是载人航天活动中一项十分复杂又必须突破的关键技术。正是靠航天员的巨大作用,美国的空间实验室、苏联的礼炮号空间站、多国共建的国际空间站才能持续运转。

未来,我国航天员也将承担越来越多并日趋复杂的空间实验和建造维修任务,帮助“天宫”更加稳定可靠运行。


太空病可防也可治


航天员在太空中生病是一件非常棘手的事情,因为无法及时送医,而且空间站里医疗条件有限,所以疾病预防最重要。

飞行任务前,我国航天员入住酒泉卫星发射中心的“问天阁”进行体能训练、医监医保、隔离检疫和登船准备。发射前的7~10天,航天员开始医学隔离,尽量减少接触到细菌、病毒等微生物;进舱之前,航天员还要全面检疫,再上一层保险。

太空病常见的有空间运动病、内科和外科疾病等。空间运动病是避不开的问题,这主要是受太空失重环境影响,航天员出现定向障碍,以及恶心、呕吐、头晕、嗜睡、困倦等症状,与地面上的晕船晕车有些相似,严重影响工作状态。

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“神舟五号”飞行任务中,杨利伟有一段时间总是觉得头朝下,就是定向障碍的一种表现。应对各类航天疾病,除了加强锻炼,科学家们还准备了一整套轻、中、重症状的不同处理方法。一些预防用药,通常制成口服的速崩片,直接放在口中就能被黏膜吸收进入血液,起效很快。如果预防药控制不了症状,就用中度药,或者航天员自行注射。

从太空返回后,航天员也要进行几周时间的预防隔离,开展运动功能康复,逐渐恢复心血管系统、运动系统,以及身心状态。从训练准备到飞行任务结束,航天员在生理、心理等各方面都经历着常人难以想象的考验。


落地第一餐别乱吃


经历长时间的太空任务,航天员返回地面后,迎接他们的是一顿简单而又丰盛的大餐,餐谱中经常可以看到的一道菜就是清炖羊肉。

神舟十号任务结束时,3位航天员早上8点着陆内蒙古主着陆区,工作人员为他们准备好了热气腾腾的早餐,其中最重要的一道菜是精选特级5月龄“杜蒙羊”制作的清炖羊肉。神舟十一号任务中,两位航天员返回的第一餐,主菜也是白萝卜炖羊肉。


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航天员在太空失重状态下,会出现肌肉萎缩、骨质疏松等症状,返回地面后需要重点调整适应。就餐中尤其需要一些低脂肪、高蛋白、易消化、营养丰富的食物,羊肉是非常好的选择。

随着科技越来越发达,航天食品也越来越丰富了,从神舟六号的50多种发展到神舟十二号100多种,可以保障航天员吃饱又吃好。


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为了符合口味,专家们给每位航天员建立了“口味档案”。他们将研制出的上百种航天食品请航天员一一品尝,按照“不喜欢、一般、喜欢、很喜欢”4个档次打分,在评定中充分了解每一名航天员的口味,有针对性地研制食品。

“口味档案”显示,我国航天员大多数更喜欢川菜。为了改善航天员在太空中的胃口,食品专家为他们搭配了辣、甜、酸三种口味的调味酱,辣的调味酱总是消耗最多。