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航天員在太空“要精致”
航天員進(jìn)入太空后會(huì)有一段“精致的生活”,自己計(jì)算自己在太空中消耗的能量。
太空中工作生活是與地面非常不同的體驗(yàn)。地面上的人們運(yùn)動(dòng)、搬東西、思考問題都在消耗能量,根據(jù)中國營養(yǎng)協(xié)會(huì)發(fā)布的指南,成年人輕度勞動(dòng),如辦公室工作或教師,每天需要2600千卡的能量。
太空中則完全不同,在空間站微重力環(huán)境下,航天員搬運(yùn)重物不費(fèi)什么力氣,人體飄浮在空中,運(yùn)動(dòng)模式也與地面完全不同。然而航天員任務(wù)非常繁重,工作強(qiáng)度很高。比如當(dāng)初神舟十一號(hào)任務(wù)在軌飛行的33天時(shí)間里,景海鵬和陳冬每天都要充分利用寶貴的飛行時(shí)間,開展大量航天醫(yī)學(xué)、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和在軌維修等方面的試驗(yàn)工作。
據(jù)航天專家介紹,每位航天員在太空中平均每天要消耗0.9公斤氧氣,同時(shí)排出大約1公斤的二氧化碳。航天員每天飲用約2.5公斤的水,膳食熱能供給量每天在2800千卡左右。
氧氣、食物和水都要從地面帶上空間站,早期階段,我國航天員在軌時(shí)間不超過1個(gè)月,這些物品就搭載在神舟飛船上一起送入太空。
從神舟十二號(hào)任務(wù)開始,航天員在“天宮”工作生活的時(shí)間將延長到3個(gè)月以上,未來各種物資將搭乘“天舟”,定期發(fā)往“天宮”,確保航天員生存所需。
隨著科技進(jìn)一步發(fā)展,航天員在太空中的物資需求將大部分通過閉環(huán)再生和原位資源利用的方式生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)高度自給自足,那時(shí)人類將可以開啟超長時(shí)間超遠(yuǎn)距離的星際旅行。
連走路都變得困難
太空中,航天員無法正常行走,只有從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置,更加類似于游泳的狀態(tài)。失重環(huán)境下,如何有效地移動(dòng)身體是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。唯一的訣竅就是緩慢、小心謹(jǐn)慎和控制好身體。
在太空艙內(nèi),航天員通過抓住艙壁上的一些“抓手”讓自己飄浮的身體向前移動(dòng),或者向艙壁施加一個(gè)推力,控制身體反向移動(dòng)。不過移動(dòng)的時(shí)候要非常小心,避免身體產(chǎn)生不必要的旋轉(zhuǎn),撞到艙壁和儀器設(shè)備上。
出艙行走時(shí),航天員都背著一個(gè)背包樣式的生命保障系統(tǒng),系緊安全帶,抓好周圍物體,保持身體穩(wěn)定。為了方便行動(dòng),航天器的里外都安裝有扶手,航天員可以用手抓著一個(gè)個(gè)扶手來回移動(dòng)身體。每次太空行走完畢,航天員常常會(huì)感到手腕和手指的肌肉酸痛。
在地面上,航天員可以在中性浮力水池中訓(xùn)練失重環(huán)境下的移動(dòng),不過水池與太空環(huán)境有較大差異,水的黏滯性使身體移動(dòng)困難,并且容易停止,在太空中則是開始移動(dòng)容易,停止運(yùn)動(dòng)狀態(tài)比較困難。
因此,航天員首次太空行走時(shí),要花時(shí)間體驗(yàn)與地面訓(xùn)練時(shí)的差異,先在近處移動(dòng),然后再到遠(yuǎn)一些的地方去,而且移動(dòng)身體的一個(gè)好方法是頭向下,面對(duì)著目標(biāo)方向,這樣更利于觀察移動(dòng)路線。
這是一項(xiàng)“高風(fēng)險(xiǎn)”工作
以往,我國載人航天任務(wù)通常在秋季開展,這個(gè)時(shí)間的天體運(yùn)行軌道、飛船運(yùn)行軌道、太陽光照輻射、飛船姿態(tài)控制,以及飛行時(shí)太陽、地球、飛船相對(duì)位置等都處于比較理想的狀態(tài)。
“神舟七號(hào)”任務(wù)中,我國航天員第一次進(jìn)行太空行走?!吧裰燮咛?hào)”在當(dāng)年9月底發(fā)射,這個(gè)時(shí)間的太陽夾角非常適合出艙活動(dòng),飛船可以在最短時(shí)間內(nèi)見到太陽,保證航天員出艙作業(yè)時(shí)有陽光,當(dāng)航天員完成作業(yè)返回飛船時(shí),天還沒黑下來。
除此之外,太空行走還要考慮很多因素,要有效避開太陽爆發(fā)性活動(dòng)期、南大西洋輻射異常區(qū),以及較大的空間碎片,以免對(duì)航天員的身體和安全造成傷害;太陽的光照條件要適中,否則,從零上120多度到零下100多度的巨大溫差,將對(duì)航天員及艙外航天服形成巨大挑戰(zhàn)。
與此同時(shí),為確保太空行走的過程能被完整有效地監(jiān)控、記錄下來,飛船與航天員最好在地面站能夠測(cè)控、覆蓋的范圍內(nèi)活動(dòng)。
從“天和”核心艙發(fā)射開始,我國進(jìn)入空間站建造階段,“神舟十二號(hào)”與后續(xù)的航天員乘組將會(huì)進(jìn)行多次出艙活動(dòng),來完成空間站航天器的維修、維護(hù)和建造任務(wù)。太空行走是載人航天活動(dòng)中一項(xiàng)十分復(fù)雜又必須突破的關(guān)鍵技術(shù)。正是靠航天員的巨大作用,美國的空間實(shí)驗(yàn)室、蘇聯(lián)的禮炮號(hào)空間站、多國共建的國際空間站才能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
未來,我國航天員也將承擔(dān)越來越多并日趨復(fù)雜的空間實(shí)驗(yàn)和建造維修任務(wù),幫助“天宮”更加穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
太空病可防也可治
航天員在太空中生病是一件非常棘手的事情,因?yàn)闊o法及時(shí)送醫(yī),而且空間站里醫(yī)療條件有限,所以疾病預(yù)防最重要。
飛行任務(wù)前,我國航天員入住酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的“問天閣”進(jìn)行體能訓(xùn)練、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保、隔離檢疫和登船準(zhǔn)備。發(fā)射前的7~10天,航天員開始醫(yī)學(xué)隔離,盡量減少接觸到細(xì)菌、病毒等微生物;進(jìn)艙之前,航天員還要全面檢疫,再上一層保險(xiǎn)。
太空病常見的有空間運(yùn)動(dòng)病、內(nèi)科和外科疾病等??臻g運(yùn)動(dòng)病是避不開的問題,這主要是受太空失重環(huán)境影響,航天員出現(xiàn)定向障礙,以及惡心、嘔吐、頭暈、嗜睡、困倦等癥狀,與地面上的暈船暈車有些相似,嚴(yán)重影響工作狀態(tài)。
“神舟五號(hào)”飛行任務(wù)中,楊利偉有一段時(shí)間總是覺得頭朝下,就是定向障礙的一種表現(xiàn)。應(yīng)對(duì)各類航天疾病,除了加強(qiáng)鍛煉,科學(xué)家們還準(zhǔn)備了一整套輕、中、重癥狀的不同處理方法。一些預(yù)防用藥,通常制成口服的速崩片,直接放在口中就能被黏膜吸收進(jìn)入血液,起效很快。如果預(yù)防藥控制不了癥狀,就用中度藥,或者航天員自行注射。
從太空返回后,航天員也要進(jìn)行幾周時(shí)間的預(yù)防隔離,開展運(yùn)動(dòng)功能康復(fù),逐漸恢復(fù)心血管系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),以及身心狀態(tài)。從訓(xùn)練準(zhǔn)備到飛行任務(wù)結(jié)束,航天員在生理、心理等各方面都經(jīng)歷著常人難以想象的考驗(yàn)。
落地第一餐別亂吃
經(jīng)歷長時(shí)間的太空任務(wù),航天員返回地面后,迎接他們的是一頓簡單而又豐盛的大餐,餐譜中經(jīng)??梢钥吹降囊坏啦司褪乔鍩跹蛉?。
神舟十號(hào)任務(wù)結(jié)束時(shí),3位航天員早上8點(diǎn)著陸內(nèi)蒙古主著陸區(qū),工作人員為他們準(zhǔn)備好了熱氣騰騰的早餐,其中最重要的一道菜是精選特級(jí)5月齡“杜蒙羊”制作的清燉羊肉。神舟十一號(hào)任務(wù)中,兩位航天員返回的第一餐,主菜也是白蘿卜燉羊肉。
航天員在太空失重狀態(tài)下,會(huì)出現(xiàn)肌肉萎縮、骨質(zhì)疏松等癥狀,返回地面后需要重點(diǎn)調(diào)整適應(yīng)。就餐中尤其需要一些低脂肪、高蛋白、易消化、營養(yǎng)豐富的食物,羊肉是非常好的選擇。
隨著科技越來越發(fā)達(dá),航天食品也越來越豐富了,從神舟六號(hào)的50多種發(fā)展到神舟十二號(hào)100多種,可以保障航天員吃飽又吃好。
為了符合口味,專家們給每位航天員建立了“口味檔案”。他們將研制出的上百種航天食品請(qǐng)航天員一一品嘗,按照“不喜歡、一般、喜歡、很喜歡”4個(gè)檔次打分,在評(píng)定中充分了解每一名航天員的口味,有針對(duì)性地研制食品。
“口味檔案”顯示,我國航天員大多數(shù)更喜歡川菜。為了改善航天員在太空中的胃口,食品專家為他們搭配了辣、甜、酸三種口味的調(diào)味醬,辣的調(diào)味醬總是消耗最多。
地址:深圳市龍崗區(qū)坪地高橋工業(yè)區(qū)工業(yè)三路龍口工業(yè)園2號(hào)、5號(hào)廠房及宿舍
公交路線:可乘坐978路,B671路,M219路前往坪地同興工業(yè)區(qū),向前行100米即到
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