太空中的那些事
太空行走是航天員穿著艙外活動航天服在天上在載人航天器外完成工作和活動的一種情況。所謂“天上”包括地球軌道上、月面上或小行星表面等。因此太空行走不是“走”,而是航天員在艙外工作或活動,所以確切的稱呼應該是“艙外活動”。
準確地說宇航員在太空艙是無法走動的,因為沒有重力,人就處于漂浮狀態(tài),無法貼在地板上,所以走動是不行的。但是宇航員有自己“走動”的方式:飄動。宇航員在太空艙中運動一般依靠抓住太空艙壁上的一些“抓手”讓自己漂浮的身體向前移動,同樣宇航員也能夠通過向太空艙壁施加一個推力,然后自己就能向相反方向運動了,不過這些走動方式都應該注意安全,防止撞到太空艙壁上。
航天食品指供航天員在空間飛行中食用的食品。20世紀60年代初,蘇聯(lián)和美國航天員食用鋁管包裝的肉糜、果醬類膏糊狀食物。航天員進餐時,用手擠壓管壁,將食物直接送入口中。穿著加壓的航天服時,通過頭盔進食孔進食。這種食品的缺點是水分含量高,重量和體積大。后來,航天食品采用一口一塊的壓縮食品。小塊食品體積和重量小,便于攜帶,進食方便。
上世紀60年代中期到70年代初,美國“雙子星座”號飛船和“阿波羅”號飛船采用氫氧燃料電池作電源。這種電池發(fā)電時,產(chǎn)生出大量水,于是,美國采用脫水復水食品,這種食品的性狀和風味更接近于地面的普通膳食,能滿足航天員的口味。后來,由于載人航天器上食品冷藏設備和加熱裝置的飛速發(fā)展,航天食品的類型和品種已接近地面膳食。美國航天飛機上的航天員可吃到新鮮的蔬菜、水果和加熱后的鮮湯等食品。
太空植物栽培實驗的目的主要是研究植物在微重力環(huán)境下能否生長和發(fā)育,微重力對植物有何影響,在太空中結出的種子與在地面上結成的種子有何不同。在國際空間站上研究這些問題,不僅是為了解決未來在太空家園建立生物再生式生保系統(tǒng)的可行性,而且也是為了將來人類在月球和火星上定居時,解決這些人的吃飯問題。
國際空間站上先后共有三項生物學實驗:太空植物栽培實驗,小麥生長實驗和小松樹種植實驗。
在地球大氣層之外,宇宙輻射主要由高能量的γ射線、質(zhì)子、電子、中子和高能帶電粒子組成。這種宇宙輻射不能在地面模擬。而在低軌道上運行的國際空間站正好暴露在這種宇宙輻射的作用之下。不過在國際空間站上遇到的宇宙輻射中高能帶電粒子的比例低于月球和火星表面。對于未來的月球營地任務,輻射暴露的風險相對較低。航天員一般不會發(fā)生急性放射病,但將來可能會有后遺癥。對于要在月面上停留6個月的月球前哨基地和需要3年才能完成的火星探測任務,航天員暴露于宇宙輻射的風險就大得多,特別是易患癌癥和血液病。
長期在空間站上生活,人體處于失重狀態(tài),對航天員的健康會產(chǎn)生不利影響,如心血管功能減退、肌肉萎縮、骨質(zhì)脫失礦物質(zhì)、免疫系統(tǒng)功能紊亂和航天運動病等。
因為在國際空間站上水非常寶貴,不能大量使用,為了節(jié)約用水,航天員使用的牙膏是可以吃的,當航天員刷完牙后,再將牙膏吃進去,這樣就不需要用水漱口了。
在國際空間站上的家用電器不少,如冰箱、微波爐、真空吸塵器、空氣清潔器、電視機和電視攝像機等。美國的天空實驗室上早就已經(jīng)有冰箱了。不過這種冰箱比較小,貯存溫度為-23 ℃,里面主要存放冰淇淋和在地面烹調(diào)好的速凍套餐。國際空間站上沒有微波爐,因為這種設備會干擾航天器上的電子儀器,因此不能在太空使用。航天員在太空加熱食品是使用電加熱箱。箱內(nèi)最高溫度可達82 ℃。里面分上下兩層,上層可容納14塊方形復水食品,下層有一塊電熱板,可按傳統(tǒng)方式加熱食物。國際空間站上還有真空吸塵器,不過太空用的真空吸塵器比較輕便,而且裝有消聲器,防止噪音太大,影響其他航天員工作。國際空間站上還有一種特制的空氣清潔器,這種空氣清潔器是用氫氧化鋰來對二氧化碳進行吸附。裝氫氧化鋰的罐必須定期更換:如果供4名航天員使用,需每24小時更換一次;如果供7名航天員使用,則每11小時就要更換一次。
目前在國際空間站上的航天員還不能接收地面的電視信號。