各个航天员在太空生活多少天:在天上连续生活三个月是什么体验
各个航天员在太空生活多少天:在天上连续生活三个月是什么体验中国特色的载人航天事业启动伊始,就确立了三步走战略:长征二号F运载火箭在空间站那样狭小、失重的环境里,人该怎么长期工作生活?本期科技派就为你做一番科普吧。2003年10月15日,中国成功发射第一艘载人飞船神舟五号,中国继苏美之后,成为世界第三个独立发展载人航天器的国家。自2016年发射神舟十一号以来,中国已经四年多没有实施载人航天。暌违良久,神舟再入太空,对中国航天来说,它意味着什么?
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今天(6月17日)上午,“神箭”长征二号F火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,聂海胜、刘伯明、汤洪波三名航天员乘坐神舟十二号飞船,成功进入300多千米高的预定轨道。
这是中国向空间站时代迈出的重要一步,神舟十二号将与中国空间站天和核心舱进行交会对接。
相比于神舟十一号乘组景海鹏、陈冬在轨33天,“神十二”的三名航天员将在“天和”在轨工作生活长达三个月,全面验证航天员长期驻留保障技术——包括再生生保、空间站物资补给、航天员健康管理等长期太空飞行的各项保障技术。
在空间站那样狭小、失重的环境里,人该怎么长期工作生活?本期科技派就为你做一番科普吧。
2003年10月15日,中国成功发射第一艘载人飞船神舟五号,中国继苏美之后,成为世界第三个独立发展载人航天器的国家。
自2016年发射神舟十一号以来,中国已经四年多没有实施载人航天。暌违良久,神舟再入太空,对中国航天来说,它意味着什么?
长征二号F运载火箭
中国特色的载人航天事业启动伊始,就确立了三步走战略:
第一步,发射载人飞船,将航天员安全送入近地轨道,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验。
神舟五号载人飞船结构示意图
第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模、短期有人照料的空间应用问题。
天宫二号目标飞行器
第三步,建造空间站,解决有较大规模、长期有人照料的空间应用问题。
中国空间站模拟图
按照空间站建造任务规划,今明两年中国将接续实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射,于2022年前后完成空间站在轨建造,实现中国载人航天工程“三步走”发展战略“第三步”的任务目标。
图源:视觉中国
人类进入太空60年了,如今航天员的太空生活远比几十年前要舒适、安全。
中国空间站的舱内活动空间从天宫一号的15立方米提升到了整站110立方米,简直是从“筒子间”搬进了“大平层”。
空间站设置生活区、工作区、太空厨房及就餐区,配备3个独立卧室和1个卫生间。航天员不仅有独立的睡眠区、包裹式淋浴间,还有“太空健身房”。锻炼区配备太空跑台、太空自行车等设施,工作之余还能在太空跑个步、骑个车。
尽管在太空每90分钟会迎来一次日出和日落,但航天员仍然按照地球上一天24小时来安排工作和休息。
神舟十一号航天员的太空食谱
太空里都吃些啥?
花式“太空餐”了解一下
如果你还以为航天食品是一类“牙膏状的、味道不怎么样的食物”,或者是压缩饼干,那么你太落伍了。
事实上,现在的航天员可以享用品种繁多的美味航天食品。比如中国空间站就为航天员准备120多种航天食品,例如粳米粥、椰蓉面包、炒饭、炒面等主食,还有各式菜品,就连调味品也是酸辣咸甜样样齐备。多样化的食物保障了航天员营养均衡、身体健康。
现在的航天食品不仅讲究营养,更讲究口感。国际空间站甚至允许航天员携带从普通超市购买的食品上天。当然,它们要符合相关标准,如不能散发出太浓的气味,能常温保存,要有较长的保质期等。
空间站的就餐区还设置有食物加热、冷藏设备,当然,必不可少的饮水设备、折叠桌等也放在就餐区,航天员还能坐在一起“喝喝茶、聊聊天”。
当然,天上的太空厨房只能进行简单的食品加热,不能像地面厨房那样煎、炒、烹、炸,但足以保证航天员吃上热乎乎的饭菜。
在中国载人航天飞行任务中,航天员每人都有食品食谱包,每包内含一人一日三餐食品,分别标识“早餐”“中餐”“晚餐”。需要加热的食品可以通过食品加热装置进行加热处理,脱水食品要进行复水操作。
太空里怎么吃饭?
餐桌和餐盘都有磁性
没有重力,美食会飘来飘去。在空间站等宽敞的航天器内,一般会配备特制的餐桌。餐桌具有磁性,能吸住刀、叉、勺、碗、盘等餐具。在飞船等狭小的航天器上,则配备由磁性材料制作的餐盘,能吸住餐盘上的餐具。
在太空,餐具除了传统的刀、叉和勺子外,还要配有一把剪刀,用来剪断或打开食品包装。餐盘上的粗糙凹槽可以把特定形状的航天食品固定住。航天员可以手持餐盘,或者把餐盘绑在腿上或固定在某处,撕开或剪开软包装袋口,利用勺和叉取用食品。
但在这样的环境下吃饭也很有趣,悬浮着的块状食品,只要稍用力一吸就会“饼从口入”。
每次用餐后,如发现有食品残渣飘落时,需启动风机收集食品残渣。用过的纸巾、食品包装、吃剩的残留食品等都要放入压缩袋。
太空里怎么喝水?
这是一门必须专门学习的手艺
在失重环境下,水不会流动,一个装满水的杯子朝上或朝下放都一样,杯子里的水不会自己流出来。因此,在太空中喝水是一件颇费周折的事,上天前得专门学习。
为满足航天员饮水需要,载人航天器通常都会配有袋装水和贮水箱。袋装水可直接饮用,相当于“瓶装水”;贮水箱相当于“桶装水”,使用时要先将水灌到特定的容器中。
袋装水配有一根铅笔般粗细的吸管与水袋连接,吸管上有一个止水夹。航天员喝水时,先将吸管放入口中,然后松开止水夹,通过揉捏水袋,清凉的纯净水就会被“吸”或“挤”进嘴里。喝完水后,要先压紧止水夹,再将吸管从嘴里拿出。
太空里怎么刷牙?
感受一下用手指套着个套子刷
太空里刷牙,可不像在家里只要牙膏牙刷就行。中国的载人飞船上,通常配备有口腔清洁剂和口腔清洁指套。
口腔清洁剂类似于口香糖,航天员餐后咀嚼,可以达到清洁口腔的目的。
口腔清洁指套是一种纱布指套,上面附有抑制细菌的清洁剂,可以直接戴在手指上,伸入口腔擦拭牙齿,按摩牙根。
此外,飞船上也提供牙刷和免冲洗牙膏,让航天员体验。
太空里怎么睡觉?
钻进睡袋贴着天花板也能睡
因为失重,在太空中睡觉无所谓站着还是躺着,可以任自己飘在空中睡。航天员一般会睡在专门的睡袋中。睡觉时,航天员把手脚都放入袋中,只露出头部。睡袋可以随处固定,墙上、顶上或舱底都可以,但更多的时候,睡袋会固定在专门的睡眠区。
天和核心舱有三个独立卧室,三人乘组每个人在睡觉时不仅可以躺着睡,还有了一定的私密空间,这可比以前要舒适多了。
太空里怎么健身?
两根橡皮带从跑步机上绑着肩膀
我们的身体是适应地球重力环境的,如果长时间处于太空无重力环境,对血液循环、骨骼、肌肉等都会产生不利影响,会导致血液过多流向上身,还会肌肉萎缩、骨质脱钙等。
所以,对于长期飞行的航天员健身是必须的,每天运动时间一般不少于2小时。
弹性带拉力器结构简单、重量轻,主要锻炼手、躯干和腹部的肌肉,但对整个人体调节功能的作用较小。
功率自行车又称自行车功量机,可增加循环血量,改善组织器官的血液供应。
跑步机(跑台)与地面不同的是,它增加了弹性橡皮带,一头绑着人的肩膀一头绑着机器,将航天员束缚在跑步机上,以模拟重力的影响,航天员在跑步机上相当于在正常重力环境下进行运动,锻炼了骨骼肌,刺激骨的重建。
在空间站建造阶段,我国将安排4次载人飞行任务。未来,航天员出舱将成为常态,以完成空间站航天器的维修维护及建造等任务,这对航天员提出了新的更高要求。
神舟七号航天员翟志刚成功出舱
目前,第一、二批16名航天员正在备战空间站在轨建造任务阶段的有关任务,其中4名为备份。
航天员进行水下出舱训练
除了专业知识与身体训练外,航天员要在水下进行长达六七小时的出舱训练,以增加四肢力量、强化耐力。
当然,为了完成出舱任务,航天员还有不少“帮手”。
中国自主研制的“飞天”舱外航天服。新华社记者 冯开华 摄
新一代舱外航天服
不仅出舱时间倍增还更舒适省力
舱外航天服就是一个微型航天器,航天员离开空间站进入太空,将面临200多度的温差、空间辐射等一系列的考验。
为支持在轨三个月期间的出舱工作,我国舱外航天服进行了多项改进,确保航天员未来在绝对安全的环境中,开展操作机械臂等一系列的复杂的空间站工作。
据航天员聂海胜介绍,舱外航天服最大的改变就是出舱支持的时间增长了,以前4个小时左右,这次能待到7—8个小时;第二个就是关节改了,活动度要好一些。又增加了摄像机等电子设备,对完成任务来说帮助很大。
据航天员刘伯明介绍,这次服装的材料有一些替代,比原来穿着更舒适。原来在舱外爬行、抓安全挂钩时非常吃力,这次就觉得更省时省力了。
中国空间技术研究院发布《太空炫舞中国臂》片段
机械臂
能在空间站表面爬行
堪称“太空变形金刚”
中国空间站有用于转位的机械臂和功能更强大的七自由度机械臂,还有可以对载荷进行精细操作的机械臂,长度累计可达15米。
∆《太空炫舞中国臂》视频来源:中国空间技术研究院官网
中国空间技术研究院发布了名为《太空炫舞中国臂》的视频,展示了中国空间站机械臂具备的舱外状态监视、转移货运飞船载荷、辅助航天员出舱活动、与实验舱机械臂组合、空间站表面爬行转移、监视外部航天器等功能,特别是机械臂组合、舱外爬行等功能令人十分惊艳,感觉就是一种“太空变形金刚”。
今年3月,我国第三批18名航天员选拔完成,他们中既有空军飞行员,也有来自科研院所的航天飞行工程师,还有来自科研单位的载荷专家。在经过3-4年的训练后,他们也将陆续登上太空,执行空间站任务。