宇航員揭秘國際空間站上的5200天
- 發(fā)布時間:2015-02-20 07:17:00 來源:新華網(wǎng) 責(zé)任編輯:羅伯特
從2000年首批宇航員入駐國際空間站(ISS)至今,人類已經(jīng)在太空中連續(xù)生活了超過5200天。
這意味著,在過去大約14年里,每一天都有幾名宇航員在我們的頭頂上空工作、用餐、睡覺……在太空生活的感覺,究竟如何?
【失重的日子】
國際空間站是一個長期在近地空間軌道飛行、有人駐守的大規(guī)??蒲屑坝^測設(shè)施,由美國、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲航天局下屬的11個成員國共同建造。自2000年11月國際空間站首次迎來“居民”,已有216名宇航員在這個巨大的航天器中居住生活過。
現(xiàn)年54歲的美國退休宇航員勒羅伊·喬清楚記得他進(jìn)入空間站的第一感受:“我的內(nèi)耳認(rèn)為我在翻跟頭,因?yàn)樯眢w平衡感知系統(tǒng)覺得我的身體顛倒了。但我的眼睛卻告訴我,我是直立著的。兩個系統(tǒng)向大腦同時發(fā)送互相矛盾的信號。這就是為什么不少人在進(jìn)入空間站初期會覺得惡心難受?!?
這種因失重而導(dǎo)致的身體不適是“太空病”的一種,沒有藥物可治療。宇航員只能忍受幾天,讓身體逐漸適應(yīng),迫使大腦忽略內(nèi)耳傳遞的痛苦信號。
國際空間站一小時可繞地球運(yùn)行2.8萬公里,平均92分鐘繞地球一圈。這意味著,駐站宇航員們每一個半小時就會迎來一次日出。因此,空間站的一天不能根據(jù)日出日落來計(jì)算,而是按照地球上的格林尼治時間開啟和結(jié)束。
“嗨,休斯敦,這里是空間站。早上好。”每天清晨,空間站的美國宇航員會向位于休斯敦的地面指揮中心發(fā)出這條問候,然后開始一天的工作。而在此之前,地面指揮中心會根據(jù)格林尼治時間,定時向空間站內(nèi)播放起床音樂。當(dāng)一天結(jié)束,宇航員們會關(guān)閉空間站內(nèi)的燈光,放下窗戶遮光板,鉆進(jìn)睡袋,暫時中斷與地面的通信。
在太空失重狀態(tài)下睡覺,是件聽起來好玩的事。宇航員可以不需要床,在居住艙內(nèi)找一個角落,不受姿勢限制地躺著睡、坐著睡、站著睡,甚至倒立著睡。2009年起,美國宇航員在自己的太空艙里安裝了4個“單間”,大小和飛機(jī)上的洗手間差不多,墻上固定著一個睡袋。宇航員可以關(guān)上門,不受干擾地休息幾個小時。不過,在宇航員看來,“太空覺”不好睡。
宇航員麥克·霍普金斯去年3月份結(jié)束為期6個月的駐站任務(wù)返回地球。在他看來,太空睡眠的最大挑戰(zhàn),在于沒有放松感?!霸诘孛?,漫長一天結(jié)束后,身體和心理都疲憊不堪,我躺到床上,會立刻覺得放松,雙腿如釋重負(fù)。但在太空,你永遠(yuǎn)不會有這種感覺?!睘榇?,一些宇航員會把自己綁縛在墻上,尋找“躺下”的感覺。
霍普金斯說,雙臂放不放進(jìn)睡袋,也是一種困擾。如果把胳膊留在睡袋外,它們會因?yàn)槭е囟c軀體“脫離”并來回擺動,讓入睡的宇航員看起來像在跳舞。“反正我愿意把手放睡袋里,”霍普金斯說。
【健身是工作】
無論地面還是太空,吃喝都是人類面臨的頭等大事。貨運(yùn)飛船定期向國際空間站運(yùn)輸物資補(bǔ)給,太空食品盡管比20年前更豐富,但絕大多數(shù)還是真空包裝或罐頭食品。每隔幾個月能吃上一次新鮮水果,是值得慶祝的事。
美國女宇航員桑德拉·馬格努斯在駐站期間喜歡利用新運(yùn)到的食材,比如新鮮洋蔥,燒菜給同事吃。“做一道菜要花好幾個小時,所以我只能周末做,”她說,“為何要好幾個小時?想想燒菜時,你會扔掉多少垃圾?在有重力的情況下,你只需要把廢料直接扔進(jìn)垃圾桶。一旦沒了重力,你就得想辦法解決(如何固定)垃圾的問題。我的辦法是把垃圾都小心塞入一截管道里,即便如此,依然非常耗時。”
空間站內(nèi)沒有保鮮食物的冰箱,但有一套水循環(huán)系統(tǒng),可以把尿液凈化為飲用水,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)利用。宇航員星期一早上喝下的橙汁,星期四早上就能重新變回為一杯可飲用的水。
吃喝之外,宇航員日常生活的另一要務(wù)是健身。研究人員早就發(fā)現(xiàn),在沒有重力牽引的條件下,人體骨質(zhì)會迅速流失,骨骼細(xì)胞再生和發(fā)育減緩,骨頭變得脆弱。地球上老年女性的骨質(zhì)流失速度為每年1%,而一名宇航員,無論男女,在太空中的骨質(zhì)流失速度為每個月1%。
“生活在零重力環(huán)境下(對身體的影響)相當(dāng)于長期住院,”美國國家航空航天局(NASA)的宇航員體能教練馬克·吉利亞姆說,由于任何動作都可以不費(fèi)吹灰之力完成,宇航員的肌肉力量、血量、精力和耐力都會逐漸減退,最終導(dǎo)致肌體衰弱。
唯一的解決之道是大量高強(qiáng)度鍛煉,健身因此成為空間站宇航員每天必須完成的一項(xiàng)重要任務(wù)。NASA把健身列入宇航員的正式工作安排中,要求每天必須鍛煉至少兩個半小時,持續(xù)每周六天。不少宇航員堅(jiān)持每周七天鍛煉,還利用早起時間做額外運(yùn)動。
空間站內(nèi)有三件特制的健身器械:腳踏車、跑步機(jī)和舉重器,用它們鍛煉的感受和在地面上時大不相同。以跑步機(jī)為例,麥克·霍普金斯說,宇航員必須用彈力繩把自己“拴”在空間站的地板上,以此給肩部和臀部增加負(fù)重感,才能達(dá)到跑步鍛煉的效果。
相比肌體力量受到的影響,宇航員視力在太空中受到的損傷更令人擔(dān)憂,即便回到地面也無法再改善和修復(fù)。NASA科學(xué)家約翰·查理斯說,人的體液因?yàn)槭е囟霞?,?dǎo)致顱內(nèi)壓力增加,眼球會被慢慢壓平,許多宇航員由此患上遠(yuǎn)視眼。因此,空間站里配備著度數(shù)各異的眼鏡,供宇航員使用。
【日記吐心聲】
為研究人類在極端環(huán)境下的生活狀態(tài),美國人類學(xué)家杰克·斯塔斯特曾邀請10名在2003年到2010年期間先后進(jìn)駐空間站的美國宇航員,以匿名日記的形式,記錄下他們在空間站里的生活。
不同于正式的工作記錄,這本總計(jì)30萬字的匿名日記揭示了之前鮮為人知的太空生活細(xì)節(jié),以及宇航員們的內(nèi)心活動。
斯塔斯特發(fā)現(xiàn),日記中提到最多的內(nèi)容是工作??臻g站里的幾乎每一天都充滿著各種任務(wù),宇航員工作日起床后的每一分鐘都早已由地面指揮中心安排妥當(dāng),他們必須按照既定計(jì)劃,逐項(xiàng)完成工作任務(wù)。
日記顯示,一些工作任務(wù)充滿挑戰(zhàn)、引人入勝,比如與地面科學(xué)家共同完成某項(xiàng)研究或試驗(yàn);一些則單調(diào)乏味,比如給空間站內(nèi)的垃圾編號、打掃衛(wèi)生間、清潔空氣過濾器……
一名宇航員在日記中描述了自己某天的工作任務(wù)——換燈泡?!皩τ诮裉斓墓ぷ髁鞒?,我覺得有點(diǎn)好笑,”這名宇航員寫道:“為了換一只燈泡,我必須先戴上防護(hù)鏡,手邊準(zhǔn)備一臺微型吸塵器,以防燈泡萬一破裂。但事實(shí)上,燈泡都封在塑料套里,即使破碎,玻璃碎片也不會溢出。此外,在換完燈泡開燈之前,我還得給換好的燈泡拍一張照片。為什么要這么做?我完全不知道。NASA就這么規(guī)定的?!?
一些宇航員在日記中抱怨指揮中心安排的工作時間不合理:“收集21件物品,前后共需完成55個步驟,卻只給半個小時。這項(xiàng)工作其實(shí)要花3到4個小時?!绷硪幻詈絾T寫道:“今天和地面通過話,我意識到對方不清楚我們在上面是如何工作的?!?
工作感受之外,日記也記載了宇航員們對太空生活的喜愛和享受。有宇航員寫道:“我凝視著地球,假想自己是來自外太空的訪客。我該在哪里著陸?如何與地球人溝通?或許,最安全的方式就是先登上國際空間站,和這里的地球人先聊聊?!?
還有宇航員利用工作之余努力練習(xí)“飛行”?!拔覜Q定學(xué)習(xí)如何飛得更好,學(xué)點(diǎn)空中特技。每次進(jìn)入另一個艙時,我要在艙門處做兩個連續(xù)空翻?!?
麥克·芬克是在空間站工作時間最長的美國宇航員,前后三次進(jìn)入太空,共計(jì)381天?!疤丈畹臉啡o與倫比,”他說,“把一個最不茍言笑的壞脾氣老頭兒送入太空,他也會開始微笑、大笑、笑個不停。足尖輕輕一點(diǎn),你就能飛越半個空間站的距離,像超人一樣。我樂此不疲,哪怕已經(jīng)體驗(yàn)過381天?!保◤埓伲ㄐ氯A社特稿)
1998年11月,國際空間站的第一個太空艙——俄羅斯“曙光”號功能貨艙升空,拉開了國際空間站的建設(shè)帷幕。此后,美國、俄羅斯、意大利、日本、歐洲航天局的各種艙體先后升空并相互對接,形成一座規(guī)??涨暗摹疤粘恰保壳翱傊亓恳殉^400噸。
建造如此龐大的空間站主要是為了研究、解決一系列重大空間科學(xué)問題,比如長期近地軌道飛行、在軌對接、生命保障、太空醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究、空間物理化學(xué)變化、空間生物技術(shù)、對地和天體觀測、新材料研發(fā)等。這些科研活動有助于人類探索宇宙,開發(fā)太空資源,拓展生存空間,全面了解地球環(huán)境和資源。
迄今已有超過10萬人參與該空間站的建設(shè),項(xiàng)目總耗資已超過1200億美元。空間站每飛行一個小時,耗資35萬美元。
進(jìn)駐過國際空間站的216名宇航員順利完成了各項(xiàng)飛行和科研任務(wù),促使相關(guān)技術(shù)日益成熟,推動太空科研取得進(jìn)展,為人類邁向更加深邃的宇宙打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
按最初設(shè)計(jì),國際空間站應(yīng)在2015年“退休”,但建設(shè)該空間站的各國目前一致認(rèn)為,讓國際空間站服役至2020年沒有技術(shù)問題,還可探討讓空間站一些軌道設(shè)施運(yùn)行至2028年的可行性。
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