航天員的太空生活
航天員是一個極其特殊的職業,同樣,他們的工作環境和狀態有別於常人。對此,人們往往充滿好奇。
對於生活在地球上的人來說,吃飯、喝水,是一件最爲平常不過的事情,但在太空中生活,在失重狀態下,航天員的飲食就顯得格外複雜而奇妙。航天員的營養需求,食品的製備、供給和他們的進食方式都有一定的特殊性,所以,他們所需要的是航天食品。
什麼是航天食品呢?即航天員在執行航天任務期間和返回着陸等待救援期間,食用的食品和飲水。航天食品從本質上講與地面普通食品一樣,都是爲人體提供能量和營養的,但因它是由航天員攜帶上天並在失重環境下食用的,因而會有其獨特的食用特點和技術要求。比如,爲了節省飛船的空間和發射時的有效載荷,航天員攜帶的航天食品兼顧重量輕,體積小,營養豐富幾個特點;爲了方便航天員在太空失重條件下進食,防止食物在飛船艙內四處漂浮,航天食品需要被加工成“一口”大小,並且要保證食品包裝內沒有流動的湯汁。同時,爲了減輕飛船艙內的廢物收集系統的負擔,航天食品不能含有殘渣,如骨、刺、皮、核等等。
由於失重和空間運動病等因素的影響,航天員在太空飛行時的食慾將會降低,導致進食減少,影響能量的攝取和營養的平衡。要克服這種狀況,滿足航天員的心理和口味要求,需要儘可能提供給他們比較熟悉的食物,不僅量足而且還要品種多樣,方便他們按照自己的口味進行配餐。在世界航天食品當中,中國的航天食品保留了本國特色,傳統的中式菜品都儘可能出現在航天食譜中,比如具有中國特色的家常菜:魚香肉絲、宮保雞丁等,使中國的航天員能夠品嚐到熟悉的味道。
茶在中國已經有幾千年的歷史了,航天員飯後想飲一杯茗香清爽的綠茶來提神,也得到了實現。中國自行研製的茶精就可以輕鬆解決這個問題。茶精屬於覆水飲料,類似於地面上的固體飲料如酸梅晶等。當然,太空上的茶精的包裝比較特殊。航天員對包裝內的食物進行復水食用時,即通過包裝上的一個單向閥門將水注入,加入一定容量的水以後,稍揉捏包裝袋,食物與水充分吸收復原,然後再打開包裝進食。
航天食
品中最具特色的食品要數凍幹食品。它是利用冷凍乾燥技術脫去食物中的全部水分,最大限度地保持物料的原有形狀和營養成分,可以直接食用。比如凍幹香蕉和凍幹菠蘿,一塊塊還保持着原來的顏色,放在口中它依舊酸甜可口,深受航天員們的喜愛。
如何進食對航天員來說是一個不小的考驗,而飲水的難度就更大了。在失重條件下,一杯盛滿水的杯子,朝下朝上放都一樣,杯子裡的水會自動漂浮或灑落而出。想要把杯子平放起來也是不可能的,只會看到杯子連同水一起飛起來的畫面。所以,航天員在地面上原有的喝水習慣已完全不能適用。他們要採取“嘴對嘴”的飲水方式,就是將經過特殊加工的**或半固體的食品裝在類似牙膏管的容器內,進食時通過一根導管將食品直接擠入口內,這是因爲人們對在失重環境中能否像在地球上一樣進食和吞嚥存有疑慮而採取的一種保險的辦法。
隨着人們對失重環境的反覆體驗以及認識的不斷加深,加上包裝新材料和新技術的應用,航天食品的種類在不斷增加,甚至可以保證一週內一日三餐不會重樣,進食方法也越來越接近地面。如今,航天員可將一餐所食用的五六種食物組裝在一個餐盤上,使用我們相似的餐具,如同在家中進食一般。
說到航天員的服裝,可以稱得上是世界上最昂貴的衣服,僅成本就高達上百萬乃至上千萬美元。中國自行研製的艙內航天服由三部分組成:一是限制層。它由耐高溫、抗磨損材料製成,用來保護服裝內層結構,並由特殊設計的力約束結構使航天服按預定形態膨脹,保證航天員穿着舒適合體,而且不影響航天員的動作。二是氣密層。這部分用塗有丁基、丁腈或氯丁橡膠的錦綸織物製成,有良好的氣密性,防止服裝加壓後氣體泄漏。三是散溫層。這部分與內衣褲邊接在一起,有許多管道,採用抽風或通風,全部氣流送入頭部,然後向四肢軀幹流動,經肢體排風口彙集到總出口排出,帶走人體代謝產生的熱量,保持航天員身體舒適。航天員所穿的內衣,一般選用無刺激、吸溼性好的純棉或棉亞麻針織品。
此外,在航天服上還配有廢物處理裝置和生物測量裝置。廢物處理裝置就是用高性能吸收材料收集尿液,該裝置被縫在航天服裡。生物測量裝置從貼
在航天員身上的電極,通過生物測量帶、服裝電接頭傳遞測量數據,心電、呼吸、血壓等生理信號直接通過飛船遙測系統傳到地面飛行控制中心。艙內航天服一般重10千克左右,加工製作十分複雜,環境要求十分嚴格,有上千道工序,因此造價十分昂貴。
衆所周知,太空環境極爲惡劣,對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,這些不利因素會對人體產生嚴重傷害。航天員只有居住在一個基本與外界隔絕的密閉環境即密閉座艙中,才能正常工作和生存。
供航天員居住、生活和工作的密閉艙是宇宙飛船的一個主要部分,它是保證航天員身體健康的環境控制與生命保障系統。環境控制的功能就是在密閉座艙內採取各種有效措施,人爲地創造一個與海平面大氣相仿的環境,嚴格地控制好密閉艙內的氣壓、氧氣濃度、二氧化碳濃度、有害氣體濃度、氣體流速、溫度和溼度,符合人的生理生活要求。同時,生命保障分系統最爲重要的是供水系統,它的主要任務是供給航天員生活用水和飲食用水。
在失重的情況下,航天員始終處在漂浮的狀態,即使是睡覺都是如此。所以,在太空飛行中,他們的睡袋一般固定在飛船內的艙壁上。
航天員在宇宙飛行中可以遠望地球景色,這也是他們太空生活的一大樂趣。自古以來,飛向太空就是人類最美好的夢想。航天員在飛船上看到了美麗的地球,它是一個藍綠相間的巨大球體。白天,地球大部分是淺藍色,密密的森林帶看起來像是被藍色浸染。顯眼的綠色地帶是中國的青藏高原地區,一些高山湖泊像綠寶石一般閃閃發光,悅目而明亮。溫度低且沒有云朵的地區,如中國的喜馬拉雅山區域,雪白的地貌會清楚地呈現於眼前。航天員能看到的最令人目眩的奇景,要數伊朗的卡維爾鹽漬大沙漠。這片大沙漠看上去如木星一般,中間有一個紅色、褐色和白色的大旋渦,令人驚歎。
在中國的載人航天征程中,從“神舟五號”載人飛船真正實現載人飛行後,就開始了短暫的太空之行。此後的“神六”到“神九”飛天后,航天員雖然沒有在太空停留太久,但是中國載人航天的步伐沒有停止,未來建立宇宙空間站後,中國的航天員將展開更加長久的太空生活。
(本章完)