“神七”探秘

“地球是人類(lèi)的搖籃，但人類(lèi)不可能永遠(yuǎn)生活在搖籃中?！薄?0世紀(jì)初，俄羅斯科學(xué)家兼文學(xué)家的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基曾說(shuō)過(guò)這樣一句話(huà)。千百年來(lái)，人類(lèi)一直渴望揭開(kāi)宇宙神秘的面紗，渴望在浩瀚的宇宙中自由翱翔，也從未停止過(guò)探索宇宙的腳步。在2008年這個(gè)金色的秋天，中國(guó)人終于將敦煌壁畫(huà)上凝固千年的飛天圖案演繹成信步太空的動(dòng)人景象：9月27日16時(shí)41分，航天員翟志剛從神舟七號(hào)載人飛船進(jìn)入太空，接著他揮舞著一面鮮紅的中國(guó)國(guó)旗，向全世界宣布著人類(lèi)歷史上的又一飛天偉績(jī)——中國(guó)成為繼美國(guó)和俄羅斯之后第三個(gè)獨(dú)立掌握空間出艙關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)家。這是中國(guó)空間技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重大跨越，是中國(guó)航天史上重要的里程碑。

“神七”一飛沖天，你可知道它的背后藏了多少秘密？

航天員個(gè)個(gè)都是“超人”

想像楊利偉、翟志剛他們一樣成為航天員嗎？“航天員都是天生的?！焙教靻T系統(tǒng)專(zhuān)家的這句話(huà)，大概要讓許多人的航天夢(mèng)破滅了。身體健康、體質(zhì)好的標(biāo)準(zhǔn)，很多普通人都能達(dá)到，但這并不意味著他們都能當(dāng)航天員。航天員在身體上與飛行員和其他人群的本質(zhì)區(qū)別在于，航天員天生具有普通人所沒(méi)有的航天生理功能。從這個(gè)意義上可以說(shuō)，航天員個(gè)個(gè)都是“超人”，有著超凡的能力。

航天生理功能包括超重耐力等項(xiàng)功能，其中最重要的4項(xiàng)是超重耐力、抗低壓能力、前庭功能和血液重新分布能力。以超重耐力為例，航天員能承受十幾個(gè)G的超重值，即相當(dāng)于自身重量十幾倍的壓力，戰(zhàn)斗機(jī)飛行員僅能承受3到5個(gè)G，普通人耐力就更差了。再如前庭功能也就是抗眩暈功能，對(duì)于航天生理功能先天不足的人來(lái)說(shuō)，無(wú)論后天如何訓(xùn)練，也不可能提高。有了這些“超能力”還不夠，想要“飛天”還要經(jīng)過(guò)大小一百多個(gè)科目的考試，一尺多厚的各種飛行程序、技術(shù)指導(dǎo)手冊(cè)，幾百個(gè)必須張口就來(lái)的數(shù)據(jù)，大到飛行要素，小到航天食品怎么吃，航天服上的一條橡膠繩的纏繞程序都要清清楚楚。

航天服——昂貴的“天衣”

知道世界上最貴的衣服是什么衣服嗎？是航天服，它是高科技領(lǐng)域的尖端技術(shù)代表。這次“神七”宇航員的太空服被命名為“飛天”，美國(guó)航天專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在看到中國(guó)的“飛天”之后佩服地說(shuō)：“中國(guó)自發(fā)研制的‘飛天航天服技術(shù)堪比美國(guó)?！薄帮w天”已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，耗資3000萬(wàn)元人民幣。當(dāng)然，“飛天”還不是最貴的航天服，最貴的要上億元人民幣。

艙外航天服從內(nèi)到外分為６層：由特殊防靜電處理過(guò)的棉布織成的舒適層，橡膠質(zhì)地的備份氣密層，復(fù)合關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)組成的主氣密層，滌綸面料的限制層，通過(guò)熱反射來(lái)實(shí)現(xiàn)隔熱的隔熱層，以及最外面的外防護(hù)層。外層的防護(hù)材料可耐受正負(fù)100攝氏度以上的溫差變化。艙外航天服軀干殼體為鋁合金薄壁硬體結(jié)構(gòu)，壁厚僅１.５毫米，相當(dāng)于兩根頭發(fā)絲。既要保證一定的強(qiáng)度、剛度，又要盡量減輕重量，還要能承受一定程度的磨損，這對(duì)材料和工藝的要求之高超乎想像，為了采購(gòu)這些面料研發(fā)人員要跑上大半個(gè)中國(guó)。不僅如此，飛船里的大多數(shù)功能都要在艙外航天服里實(shí)現(xiàn)。有人說(shuō)，艙外航天服就是一個(gè)“穿在身上的飛船”。這套航天服不僅昂貴，而且重達(dá)一百多公斤。

旅行包里都是“高、精、尖”

航天員的“旅行包”里都有什么？食品、藥品和各種工具。

航天員要在天上生活數(shù)日，當(dāng)然要吃喝了。航天食品首先就是要確保安全，不能使航天員發(fā)生任何食源性疾病和食物中毒。航天食品及包裝必須能經(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)。目前世界上所有航天食品都是從地球攜帶到太空的，考慮到載人飛船發(fā)射費(fèi)用昂貴，為了節(jié)省飛船的空間和發(fā)射時(shí)的有效載荷，航天員攜帶的航天食品應(yīng)盡可能重量輕，體積小，營(yíng)養(yǎng)好。從營(yíng)養(yǎng)方面來(lái)看，航天食品必須符合失重條件下航天員生理改變的要求。航天飛行會(huì)導(dǎo)致航天員骨鈣丟失、肌肉萎縮，膳食的營(yíng)養(yǎng)要作適當(dāng)調(diào)整。

航天員的飲用水取自地下1700米，確保水源沒(méi)有任何污染，同時(shí)使水中的雜質(zhì)含量降至最低。經(jīng)過(guò)凈化處理后，不添加任何微量元素，這種水的純度可以達(dá)到99.99999%?？茖W(xué)家還采用電解銀溶液作為航天員飲用水的消毒劑，這樣可以對(duì)人腸道中的有害菌起到一定的殺滅作用。

除了吃的、喝的，飛船上還備有口腔清潔劑、廢物收集袋等清潔用品，幾乎涉及到臨床各科的上百種藥物，信號(hào)槍、匕首、驅(qū)鯊劑、火柴等陸上、水上救生工具，以及日記本等私人物品。此次“神七”的宇航員們又新增了一些物品，主要包括能夠抗飄浮的書(shū)寫(xiě)鉛筆和“太空養(yǎng)心丸”等5種新藥，以及根據(jù)“神六”航天員的意見(jiàn)而增加的濕紙巾等。同時(shí)，前兩次飛行中使用的掌上電腦里不僅裝有歌曲、相聲、照片、視頻，還有電子版的飛行手冊(cè)，顯示也更加清晰。

那么，我們看到的在飛船上升的過(guò)程中翟志剛始終拿著一個(gè)大本子是什么呢？原來(lái)這是翟志剛在上升階段的操作手冊(cè)。翟志剛當(dāng)時(shí)是一邊看著本子一邊檢查周邊的一切，要按照手冊(cè)上的東西一條條地核對(duì)什么東西在什么地方，什么時(shí)候做什么事情等。

“神七”搭載生物物種知多少

飛船上天的重要使命就是進(jìn)行各種空間實(shí)驗(yàn)，生物物種實(shí)驗(yàn)是其中必不可少的一項(xiàng)。因?yàn)轱w船空間有限，能搭上空中之旅的物種實(shí)在是幸運(yùn)之至。此次搭載“神七”上天的生物物種品種之多、涉及學(xué)科領(lǐng)域之廣、研究課題規(guī)格之高、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)價(jià)值之大是以往歷次搭載所少見(jiàn)的。

清華大學(xué)搭載了新型生物材料、生物燃料、醫(yī)藥和食品的重要微生物菌種，主要用于“工業(yè)生物技術(shù)”研究領(lǐng)域。中國(guó)科學(xué)院搭載了用于空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的南芥、番茄等材料，主要用于空間微重力對(duì)高等植物基因表達(dá)影響的研究，實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果將為今后載人航天事業(yè)的空間保障系統(tǒng)的建立提供科學(xué)依據(jù)。中國(guó)林科院搭載了多種林草類(lèi)種子，將用于國(guó)家“８６３”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的研究工作，其研究成果對(duì)城市園林綠化的植物配置、對(duì)惡劣生態(tài)環(huán)境的生物恢復(fù)等有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。衛(wèi)生部納米生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室搭載了用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研制抗惡性腫瘤的納米藥物生物原料等多種重要植物品種，可望篩選出具有更高活性和合成能力的抗惡性腫瘤的優(yōu)良菌株，如能成功將產(chǎn)生相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益。

另外，福建水產(chǎn)研究院、中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)等單位搭載了水產(chǎn)動(dòng)植物生命活體和中草藥，進(jìn)行水產(chǎn)生物太空誘變育種科學(xué)研究及水產(chǎn)生物航天搭載存活技術(shù)研究。

太空行走危險(xiǎn)知多少

太空有多美？通過(guò)前蘇聯(lián)宇航員列昂諾夫的描述，我們可見(jiàn)太空美麗之一斑：……我第一次從太空中遙望地球，它宏偉壯麗，看起來(lái)很平坦，只有曲線形的邊緣提醒我，那是地球。雖然隔著厚厚的濾光鏡，我還是能看到明亮的云、蔚藍(lán)的黑海、綿延的海岸線和高加索山脈?！铱吹搅擞钪娴暮陚延^。在地球旁邊的天空漸漸地從深紫羅蘭色變?yōu)樯畈豢蓽y(cè)的天鵝絨般的黑色，天空中的星星一閃也不閃……

然而美麗的太空卻處處充滿(mǎn)著危險(xiǎn)，太空行走也并非人們想像的那樣浪漫。在太空中，白天溫度高達(dá)140℃，而到了夜晚溫度會(huì)驟然降低至零下140℃。為了保持人體的正常溫度和防止數(shù)不清的輻射的傷害，航天員必須穿上笨拙、厚重的宇航服。在太空行走的航天員由于沒(méi)有參照物，無(wú)法分清物體的遠(yuǎn)近大小，并判斷其速度快慢，如無(wú)保險(xiǎn)措施，很容易丟失在茫茫太空中而成為“人體衛(wèi)星”，永遠(yuǎn)留在太空中。

此外，太空中充滿(mǎn)了太陽(yáng)風(fēng)的微粒、隕石微粒、大量的石塊以及人類(lèi)探索太空留下的太空垃圾?？臻g碎片飛行速度平均每秒10公里，最高時(shí)速達(dá)每秒16公里。在這樣速度下，一個(gè)1厘米的碎片可以把有各種防護(hù)功能的飛船打穿一個(gè)洞，艙外航天服更經(jīng)不起碰撞。所以，看似閑庭信步的太空行走，實(shí)際上是危機(jī)四伏，稍有不慎，就會(huì)造成嚴(yán)重的不良后果。

延伸閱讀

“神七”載人航天飛行創(chuàng)下多項(xiàng)第一

——翟志剛成為中國(guó)太空行走第一人，五星紅旗也第一次飄揚(yáng)于外太空。

——中國(guó)第一次進(jìn)行固體潤(rùn)滑材料外太空暴露試驗(yàn)，標(biāo)志著中國(guó)空間潤(rùn)滑材料研究跨上一個(gè)新臺(tái)階。

——“神七”成功釋放一顆伴隨小衛(wèi)星，這是中國(guó)研制并在太空釋放的第一顆空間伴隨衛(wèi)星，標(biāo)志著中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握空間釋放和繞飛技術(shù)的國(guó)家。

——“神七”成功開(kāi)展中國(guó)首顆中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)”的衛(wèi)星數(shù)據(jù)中繼試驗(yàn)，這是中國(guó)第一次對(duì)目標(biāo)航天器進(jìn)行天基測(cè)控通信系統(tǒng)試驗(yàn)。

——“神七”著陸場(chǎng)系統(tǒng)第一次建有空中搜救指揮平臺(tái)，并首次應(yīng)用北斗定位系統(tǒng)，成功開(kāi)展“神七”返回艙返回著陸過(guò)程的航天員搜救和返回艙處置工作。

——在“神七”任務(wù)中，中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部新研制的“遠(yuǎn)望”五號(hào)、“遠(yuǎn)望”六號(hào)兩艘航天測(cè)量船，成功完成第一次載人航天飛行的海上測(cè)控通信任務(wù)。

——中國(guó)官方第一次組織港澳臺(tái)地區(qū)和外國(guó)媒體記者赴酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，現(xiàn)場(chǎng)采訪報(bào)道“神七”載人飛船發(fā)射盛況，體現(xiàn)出中國(guó)的日益開(kāi)放和在航天高科技領(lǐng)域的成熟與自信。

編輯/李鵬修