航天员的太空生活
航天员是一个极其特殊的职业,同样,他们的工作环境和状态有别于常人。对此,人们往往充满好奇。
对于生活在地球上的人来说,吃饭、喝水,是一件最为平常不过的事情,但在太空中生活,在失重状态下,航天员的饮食就显得格外复杂而奇妙。航天员的营养需求,食品的制备、供给和他们的进食方式都有一定的特殊性,所以,他们所需要的是航天食品。
什么是航天食品呢?即航天员在执行航天任务期间和返回着陆等待救援期间,食用的食品和饮水。航天食品从本质上讲与地面普通食品一样,都是为人体提供能量和营养的,但因它是由航天员携带上天并在失重环境下食用的,因而会有其独特的食用特点和技术要求。比如,为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷,航天员携带的航天食品兼顾重量轻,体积小,营养丰富几个特点;为了方便航天员在太空失重条件下进食,防止食物在飞船舱内四处漂浮,航天食品需要被加工成“一口”大小,并且要保证食品包装内没有流动的汤汁。同时,为了减轻飞船舱内的废物收集系统的负担,航天食品不能含有残渣,如骨、刺、皮、核等等。
由于失重和空间运动病等因素的影响,航天员在太空飞行时的食欲将会降低,导致进食减少,影响能量的摄取和营养的平衡。要克服这种状况,满足航天员的心理和口味要求,需要尽可能提供给他们比较熟悉的食物,不仅量足而且还要品种多样,方便他们按照自己的口味进行配餐。在世界航天食品当中,中国的航天食品保留了本国特色,传统的中式菜品都尽可能出现在航天食谱中,比如具有中国特色的家常菜:鱼香肉丝、宫保鸡丁等,使中国的航天员能够品尝到熟悉的味道。
茶在中国已经有几千年的历史了,航天员饭后想饮一杯茗香清爽的绿茶来提神,也得到了实现。中国自行研制的茶精就可以轻松解决这个问题。茶精属于复水饮料,类似于地面上的固体饮料如酸梅晶等。当然,太空上的茶精的包装比较特殊。航天员对包装内的食物进行复水食用时,即通过包装上的一个单向阀门将水注入,加入一定容量的水以后,稍揉捏包装袋,食物与水充分吸收复原,然后再打开包装进食。
航天食
品中最具特色的食品要数冻干食品。它是利用冷冻干燥技术脱去食物中的全部水分,最大限度地保持物料的原有形状和营养成分,可以直接食用。比如冻干香蕉和冻干菠萝,一块块还保持着原来的颜色,放在口中它依旧酸甜可口,深受航天员们的喜爱。
如何进食对航天员来说是一个不小的考验,而饮水的难度就更大了。在失重条件下,一杯盛满水的杯子,朝下朝上放都一样,杯子里的水会自动漂浮或洒落而出。想要把杯子平放起来也是不可能的,只会看到杯子连同水一起飞起来的画面。所以,航天员在地面上原有的喝水习惯已完全不能适用。他们要采取“嘴对嘴”的饮水方式,就是将经过特殊加工的**或半固体的食品装在类似牙膏管的容器内,进食时通过一根导管将食品直接挤入口内,这是因为人们对在失重环境中能否像在地球上一样进食和吞咽存有疑虑而采取的一种保险的办法。
随着人们对失重环境的反复体验以及认识的不断加深,加上包装新材料和新技术的应用,航天食品的种类在不断增加,甚至可以保证一周内一日三餐不会重样,进食方法也越来越接近地面。如今,航天员可将一餐所食用的五六种食物组装在一个餐盘上,使用我们相似的餐具,如同在家中进食一般。
说到航天员的服装,可以称得上是世界上最昂贵的衣服,仅成本就高达上百万乃至上千万美元。中国自行研制的舱内航天服由三部分组成:一是限制层。它由耐高温、抗磨损材料制成,用来保护服装内层结构,并由特殊设计的力约束结构使航天服按预定形态膨胀,保证航天员穿着舒适合体,而且不影响航天员的动作。二是气密层。这部分用涂有丁基、丁腈或氯丁橡胶的锦纶织物制成,有良好的气密性,防止服装加压后气体泄漏。三是散温层。这部分与内衣裤边接在一起,有许多管道,采用抽风或通风,全部气流送入头部,然后向四肢躯干流动,经肢体排风口汇集到总出口排出,带走人体代谢产生的热量,保持航天员身体舒适。航天员所穿的内衣,一般选用无刺激、吸湿性好的纯棉或棉亚麻针织品。
此外,在航天服上还配有废物处理装置和生物测量装置。废物处理装置就是用高性能吸收材料收集尿液,该装置被缝在航天服里。生物测量装置从贴
在航天员身上的电极,通过生物测量带、服装电接头传递测量数据,心电、呼吸、血压等生理信号直接通过飞船遥测系统传到地面飞行控制中心。舱内航天服一般重10千克左右,加工制作十分复杂,环境要求十分严格,有上千道工序,因此造价十分昂贵。
众所周知,太空环境极为恶劣,对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等,这些不利因素会对人体产生严重伤害。航天员只有居住在一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱中,才能正常工作和生存。
供航天员居住、生活和工作的密闭舱是宇宙飞船的一个主要部分,它是保证航天员身体健康的环境控制与生命保障系统。环境控制的功能就是在密闭座舱内采取各种有效措施,人为地创造一个与海平面大气相仿的环境,严格地控制好密闭舱内的气压、氧气浓度、二氧化碳浓度、有害气体浓度、气体流速、温度和湿度,符合人的生理生活要求。同时,生命保障分系统最为重要的是供水系统,它的主要任务是供给航天员生活用水和饮食用水。
在失重的情况下,航天员始终处在漂浮的状态,即使是睡觉都是如此。所以,在太空飞行中,他们的睡袋一般固定在飞船内的舱壁上。
航天员在宇宙飞行中可以远望地球景色,这也是他们太空生活的一大乐趣。自古以来,飞向太空就是人类最美好的梦想。航天员在飞船上看到了美丽的地球,它是一个蓝绿相间的巨大球体。白天,地球大部分是浅蓝色,密密的森林带看起来像是被蓝色浸染。显眼的绿色地带是中国的青藏高原地区,一些高山湖泊像绿宝石一般闪闪发光,悦目而明亮。温度低且没有云朵的地区,如中国的喜马拉雅山区域,雪白的地貌会清楚地呈现于眼前。航天员能看到的最令人目眩的奇景,要数伊朗的卡维尔盐渍大沙漠。这片大沙漠看上去如木星一般,中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡,令人惊叹。
在中国的载人航天征程中,从“神舟五号”载人飞船真正实现载人飞行后,就开始了短暂的太空之行。此后的“神六”到“神九”飞天后,航天员虽然没有在太空停留太久,但是中国载人航天的步伐没有停止,未来建立宇宙空间站后,中国的航天员将展开更加长久的太空生活。
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