中國(guó)新聞社
本頁(yè)位置:首頁(yè)>>新聞大觀>>科教新聞
放大字體  縮小字體  

太空人如何吃穿住行?--透視宇航員的太空生活

2003年10月14日 09:45

  吃——最容易的事變得復(fù)雜奇妙

  吃飯、喝水對(duì)于生活在地球上的人來(lái)說(shuō),是一件再平常不過(guò)的事了,但在失重環(huán)境下的太空生活,宇航員的飲食就變得十分復(fù)雜而且特別奇妙。可以說(shuō),宇航員的營(yíng)養(yǎng)需求、食品制備、供給和他們的進(jìn)食方式等都有一定的特殊性,與他們?cè)诘孛嫔畹娘嬍秤兄艽蟮牟煌?/p>

  航天食品從本質(zhì)上講與地面普通食品是一樣的,都是為人體提供能量和營(yíng)養(yǎng)。但為了節(jié)省飛船的空間和發(fā)射時(shí)的有效載荷,宇航員攜帶的航天食品應(yīng)盡可能重量輕、體積小。如營(yíng)養(yǎng)好的干化餅干和干化香腸,吃時(shí)用水泡一下,即可恢復(fù)到與新鮮食品相近的味道。航天食品除了要能經(jīng)受住航天特殊環(huán)境因素的影響,如沖擊、振動(dòng)、加速度等的考驗(yàn)而不失效外,還必須針對(duì)宇航員在失重條件下生理改變的指數(shù)對(duì)膳食的營(yíng)養(yǎng)素作適當(dāng)調(diào)整,如肌肉萎縮就要求食品必須提供充足的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì);骨質(zhì)丟失則要求食品提供充足的鈣以及適宜的鈣磷比例和維生素等。

  宇航員在航天飛行活動(dòng)中如何進(jìn)食,對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的考驗(yàn)。在失重條件下,一杯盛滿(mǎn)水的杯子朝下朝上放都一樣,杯子里的水不會(huì)自動(dòng)飄浮或?yàn)⒙涑鰜?lái),如果放在桌子上,杯子會(huì)連同水一起飛起來(lái)。所以說(shuō),宇航員在地面上原有的吃飯、喝水習(xí)慣到了太空就完全不能適用了。一般來(lái)講,各種食物、零件、用具等都是固定好了的。宇航員從食品柜里拿出食品后,要把裝食品的復(fù)合塑料膜袋剪開(kāi)一個(gè)小口,把叉子和筷子伸進(jìn)口袋里叉著往嘴里送。為了防止食品碎屑到處飄飛,影響宇航員或設(shè)備的正常工作,這種食品往往都用小包裝,制成與口大小相近的方塊、長(zhǎng)方塊或小球狀的“一口吃”食品,吃時(shí)不必再切開(kāi)。如果宇航員要喝水,吃湯、羹、汁、果醬時(shí),直接從塑料口袋或牙膏狀的軟鋁管里,一點(diǎn)一點(diǎn)往嘴里擠就可以了。

  隨著火箭技術(shù)的發(fā)展,宇航員從地面帶去的食品可以豐富些了。如濕食品或半濕食品的帶汁火雞、牛肉等,它們的水分含量和地面吃的正常食品相同,F(xiàn)在,宇航員們?cè)谔张摾镆呀?jīng)可以使用微波加熱器來(lái)烘烤食物了。這種微波加熱器與地面上使用的加熱器有所不同。它上面有一些特制的凹進(jìn)去的小格。為了防止加熱時(shí)食物飄浮起來(lái),需要加熱的食物都必須固定在這些小格內(nèi),插上電源后,一會(huì)兒就可以將食物加熱到可口的程度。有了它,宇航員們就可以品嘗到熱烘烘、香噴噴的紅燒牛肉、炒蛋、豬排等食物了,其口感與在地面沒(méi)有多大區(qū)別。

  穿—一件衣服價(jià)值千萬(wàn)美元

  人們對(duì)于服裝的認(rèn)識(shí)往往只局限于其蔽體、保暖、美觀、大方等特點(diǎn),可是當(dāng)人類(lèi)進(jìn)入太空就會(huì)發(fā)現(xiàn),航天服的作用早已超出了傳統(tǒng)范疇。因?yàn),太空接近真空的壓力環(huán)境、極端的溫度環(huán)境,缺乏生命所需的氧氣,空間隕塵、空間碎片和空間輻射的威脅等,都需要航天服為宇航員在太空的生活和工作,提供一個(gè)良好的防護(hù)和保障系統(tǒng)。

  航天服按功能可分為艙內(nèi)航天服和艙外航天服。艙內(nèi)航天服用于飛船座艙發(fā)生泄漏、壓力突然降低時(shí),宇航員及時(shí)穿上它,接通艙內(nèi)與之配套的供氧、供氣系統(tǒng),服裝內(nèi)就會(huì)立即充壓供氣,并能提供一定的溫度保障和通信功能,保證宇航員在飛船發(fā)生故障時(shí)能夠安全返回。而艙外航天服則更為復(fù)雜。它是宇航員出艙進(jìn)入開(kāi)放的宇宙空間進(jìn)行活動(dòng)的保障和支持系統(tǒng)。它不僅需要具備獨(dú)立的生命保障和工作能力,包括極端熱環(huán)境的防護(hù)和人體平衡控制、氧氣供應(yīng)和壓力控制、服內(nèi)微環(huán)境的通風(fēng)凈化、測(cè)控與通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)以及宇航員視覺(jué)防護(hù)與保障,而且還需具有良好活動(dòng)性能的關(guān)節(jié)系統(tǒng)以及在主要系統(tǒng)故障情況下的應(yīng)急供氧系統(tǒng)。艙外航天服結(jié)構(gòu)上由微流量防護(hù)層(外罩)、真空隔熱屏蔽層、氣密限制層、通風(fēng)結(jié)構(gòu)和液冷服等組成,猶如一個(gè)獨(dú)立的生命保障系統(tǒng)。一套艙外航天服系統(tǒng)通常比一個(gè)健碩的人還要重許多。它的價(jià)格自然也不菲,目前研制生產(chǎn)一件艙外航天服要花費(fèi)上千萬(wàn)美元。

  談到航天服,不能不講一下“太空噴氣背包”。這種背包高約1.25米,寬約830毫米,總重150公斤,內(nèi)裝12公斤液氮,共有24個(gè)噴嘴。它像一把沒(méi)有坐位的椅子,安在宇航員的背上。宇航員可以通過(guò)扶手上的開(kāi)關(guān)控制24個(gè)微型噴嘴,噴射出背包里的壓縮氮?dú),從而形成各個(gè)方向大小不同的反推力,實(shí)現(xiàn)不同方向的移動(dòng)。有了這種噴氣背包,宇航員就能在茫茫太空中隨心所欲地翻筋斗、旋轉(zhuǎn),向上、向下、向前、向后地自由移動(dòng)了。

  住——密艙生活考驗(yàn)技巧

  宇宙環(huán)境是極為惡劣的,對(duì)人體有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙輻射、溫度差異等。在這樣的環(huán)境中宇航員是無(wú)法生存和工作的。于是,科學(xué)家研制出了一種與外界隔絕的密閉環(huán)境座艙用來(lái)保護(hù)宇航員。

  供宇航員居住、生活和工作的密閉艙是宇宙飛船上的一個(gè)主要部分,是保證宇航員身體健康的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)。生命保障系統(tǒng)最為重要的是供水系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是供給宇航員生活用水和飲食用水。密閉艙是一個(gè)狹小的環(huán)境,必須對(duì)不斷產(chǎn)生的污染物加以?xún)艋,以維持艙內(nèi)空氣新鮮,保證宇航員的身體健康。

  由于失重飄浮,宇航員行動(dòng)起來(lái)不像在地面上那樣自如,坐立不穩(wěn)搖搖晃晃,稍一抬頭仰身就有可能來(lái)個(gè)大翻身,彎腰時(shí)又可能翻筋斗,所以一切動(dòng)作都得小心翼翼。航天飛行中,睡袋一般固定在飛船內(nèi)的艙壁上。在失重時(shí)分不清上和下,站著躺著睡都一樣,所以宇航員既可以靠著天花板睡,又可以筆直地站著靠墻壁睡,只要他高興。為了防止無(wú)意中觸及開(kāi)關(guān),他們睡覺(jué)時(shí)必須把雙手束在胸前。宇宙空間中的睡覺(jué)姿勢(shì)很特殊,失重時(shí),身體完全放松會(huì)自然形成一種弓狀姿勢(shì)。在空間軌道站上,宇航員已可享受分隔式臥室和床,但他們?cè)谒X(jué)時(shí)必須把自己捆在床上,以免翻身時(shí)因失重而飄離。

  另外,在宇宙中航行的宇航員和地球上的人一樣,也需要有個(gè)人清潔衛(wèi)生的處理,如刷牙、洗臉、洗澡、大小便等等,但這一切都需要有特殊的設(shè)施和技巧。比如在失重時(shí)刷牙,牙膏泡沫很容易飄浮起來(lái),水珠在艙內(nèi)飛飄,會(huì)影響人的健康和儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為防止這個(gè)問(wèn)題,美國(guó)采用一種特制的橡皮糖,讓宇航員充分咀嚼以代替刷牙,達(dá)到清潔牙齒的目的。宇航員洗澡時(shí),需要將耳朵塞上,帶上護(hù)目鏡,就像潛水員一樣。當(dāng)人進(jìn)入浴室,還要穿上固定的拖鞋,這樣就不會(huì)飄浮起來(lái)了。美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)上裝備有一種太空馬桶,造價(jià)高達(dá)2340萬(wàn)美元。這種馬桶可貯存處理更多糞便,有獨(dú)立的尿液分離器,可將尿和糞便分開(kāi)處理。馬桶上的氣流導(dǎo)引裝置,解決了失重條件下人體排泄的困難。

  行——防止成為茫茫太空的人體衛(wèi)星

  1965年3月18日,蘇聯(lián)宇航員列昂諾夫離開(kāi)“上升”2號(hào)飛船密閉艙,系著安全帶第一次到茫茫太空中行走,開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)太空行走的先例。然而太空行走與人們?cè)诘孛嫔系男凶卟荒芟嗵岵⒄摚淅щy程度是常人難以想像的,需要諸多的特殊技術(shù)保障措施。

  由于太空處于真空狀態(tài),沒(méi)有大氣層的保護(hù),溫度變化也很大,太陽(yáng)照射時(shí)溫度可高于100℃,無(wú)陽(yáng)光時(shí)溫度可低于-200℃,同時(shí)還存在著能傷害人體的各種輻射和微流星體,因此在太空行走時(shí),必須身穿特制航天服。同時(shí),由于宇宙飛船、空間站、航天飛機(jī)這些載人航天器密閉艙內(nèi)的人造氣壓、空氣組成基本與地面相同,故人體內(nèi)吸有一定量的氮?dú)猓教旆䞍?nèi)的氣壓較低,僅為大氣壓的27.5%,宇航員如果猛然出艙,遇到低的氣壓后血液供應(yīng)會(huì)較差,溶解在脂肪組織中的氮?dú)庥坞x出來(lái)卻不能通過(guò)血液帶到肺部排出而形成氣泡,因此可能造成氣栓堵塞血管,引發(fā)嚴(yán)重疾病。所以宇航員出艙前需要吸取純氧將體內(nèi)氮?dú)馀懦,以免隱患。

  在太空行走的宇航員圍繞地球高速運(yùn)行時(shí),在廣袤的空間中沒(méi)有參照物,無(wú)法分清物體的遠(yuǎn)近大小、速度快慢,如無(wú)保險(xiǎn)措施,就可能會(huì)丟失在茫茫太空中而成為人體衛(wèi)星。再加上載人航天器和自己都在運(yùn)動(dòng),宇航員有時(shí)會(huì)被搞得暈頭轉(zhuǎn)向,亦有可能出現(xiàn)危險(xiǎn),所以太空行走需要采取保險(xiǎn)措施———身系安全帶。安全帶猶如嬰兒的臍帶將宇航員與航天器連接起來(lái),以防宇航員在太空中走失。1984年2月7日,美國(guó)的“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)在進(jìn)行第11次飛行時(shí),宇航員布魯斯·麥坎德里斯穿著一種帶助推裝置的航天服,首次在不系安全帶的情況下在太空中自由行走了95分鐘,捕獲了已經(jīng)停止工作的“太陽(yáng)峰年”號(hào)人造衛(wèi)星,并對(duì)其進(jìn)行修理,排除故障后又將其重新送回軌道。布魯斯完成了航天飛機(jī)首次捕獲衛(wèi)星的任務(wù)。這次太空行走也為人類(lèi)在太空中的活動(dòng)開(kāi)創(chuàng)了新的天地。但為了保險(xiǎn)起見(jiàn),現(xiàn)在宇航員仍被要求系安全帶。萬(wàn)一宇航員不能自己走回航天飛機(jī),可以用牽引纜索把他拉回來(lái)。

  太空生活看似有趣,實(shí)際上是對(duì)宇航員生存技巧的一大考驗(yàn)?磥(lái)要做個(gè)太空人,享受一下與地球人不一樣的生活,還真不是件容易事。(《中國(guó)國(guó)防報(bào)》 張國(guó)權(quán))

 
編輯:宋方燦
相關(guān)專(zhuān)題:“神舟五號(hào)”飛船即將發(fā)射
  打印稿件
中新網(wǎng)分類(lèi)新聞查詢(xún)>>
- 美軍官員稱(chēng)薩達(dá)姆近來(lái)正在伊拉克老家指揮抗美
- 伊臨管會(huì)高官躲過(guò)暗殺陰謀 一天內(nèi)美軍三人死亡
- 臺(tái)北鶯歌發(fā)生火車(chē)沖撞游覽車(chē)意外 至少20人受傷
- 13年來(lái)北京首次遇冷冬 11月15日供暖將不會(huì)提前
- 長(zhǎng)三角教育合作:江浙滬高校畢業(yè)生將無(wú)障礙流動(dòng)
- 衛(wèi)留成海南“新政”:新興工業(yè)化道路著眼大項(xiàng)目
- 北京17日辦SARS后首個(gè)旅游節(jié) 旅行前景樂(lè)觀 增假
- 英國(guó)外長(zhǎng)斯特勞稱(chēng)美國(guó)將提交伊拉克新決議草案
- 出口退稅機(jī)制改革 退稅率均降3% 出臺(tái)始末與意義
- 媒體反思市委書(shū)記閱兵鬧劇 解析李興民興衰歷程

本網(wǎng)站所刊載信息,不代表中新社觀點(diǎn)。 刊用本網(wǎng)站稿件,務(wù)經(jīng)書(shū)面授權(quán)。