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遨游太空(2)

美国航天飞机的组成和结构?

美国航天飞机是追求航天运载工具重复使用的产物,因而它是一种特殊的航天运载工具。由于它的轨道器在轨道上运行,因而可以执行航天器的任务,如对天地进行观测等。同时,由于轨道器上设有密封座舱和生命保障设备,因而又具有载人航天器的功能。

美国航天飞机由轨道飞行器、外挂燃料箱和固体火箭助推器三大部分组成。

轨道飞行器。简称轨道器,它是美国航天飞机最具代表性的部分,长37.24米,高17.27米,翼展29.79米。

它的前段是航天员座舱,分上、中、下3层。上层为主舱,有飞行控制室、卧室、洗浴室、厨房、健身房兼贮物室,可容纳8人;中层为中舱,也是供航天员工作和休息的地方;下层为底舱,是设置冷气管道、风扇、水泵、油泵(beng)和存放废弃物等的地方。

它的中段为货舱,是放置人造地球卫星、探测器和大型实验设备的地方,长18.3米,直径4.6米,可装载24吨物品进入太空,可载19.5吨物资从太空返回地面。货舱的上部可以像蚌(bang)壳一样张开。与货舱相连的还有加拿大制造的遥控机械臂,用于施放、回收人造地球卫星和探测器等航天器。在货舱中也可用上面级火箭将航天器发射到更高的轨道。在货舱中还可对回收的航天器进行修理。

它的后段有垂直尾翼、三台主发动机和两台轨道机动发动机。主发动机在起飞时工作,它使用外挂燃料箱中的推进剂。每台可产生1668千牛的推力。

在轨道器中段和后段外两侧是机翼。

在轨道器的头部和机翼前缘,贴有约2万块防热瓦,保护轨道器在回返时不被气动加热产生的600-1500℃的高温所烧毁。

在轨道器的头锥部和尾部内,还有用于轻微轨道调整的小发动机,共44台。

外挂燃料箱。简称外贮箱,长46.2米,直径8.25米,能装700多吨液氢液氧推进剂,它与轨道器相连。

固体火箭助推器。共两枚,连接在外贮箱两侧上,长45米,直径约3.6米,每枚可产生15682千牛的推力,承担航天飞机起飞时80%的推力。

“暴风雪”号航天飞机是什么样子?

苏联曾暗地里与美国搞载人登月竞争,只是发射登月飞船的“N-1”巨型火箭,在1969年2月第一次试射时,起飞后54秒爆炸。7月3日第2次试射又爆炸,这就将抢先载人登月爆成了泡影。1971年和1972年又各进行一次发射,均告失败。登月计划也悄然取消了。此后集中力量搞航天站,用一次性火箭发射一次性使用的载人飞船与航天站配套,逐渐取得成功。

但是,苏联并没有排斥发展可重复使用的运载工具,一种叫做“暴风雪”号航天飞机的往返运输系统,也在不紧不慢地进行着研制。1988年11月15日,成功地进行了第一次无人驾驶轨道试飞。“暴风雪”号航天飞机由轨道器和运载火箭组成。

轨道器的外形与美国航天飞机轨道器相似,长30米,高16米,翼展24米,机身直径5.6米,货舱直径4.7米,长18.3米。但轨道器上没有起飞时使用的主发动机,因而有更大的密封座舱容积和有效载荷量,可容纳10名航天员,可将30吨货物从地面带到太空,将20吨货物从太空带回地面,最长可在太空飞行30天,返回时可机动飞行,有更大的着陆时间和空间选择。设计寿命可重复使用100次。

运载“暴风雪”号航天飞机轨道器的是“能源”号火箭。这种火箭是在“N-1”火箭的基础上研制的,是迄今已使用过的火箭中最大的火箭。它由芯级加液体助推器组成,根据不同大小的载荷使用不同数量(4-8枚)的助推器,最大有效载荷可达270吨。发射“暴风雪”号航天飞机轨道器时使用4枚助推器。与其它火箭发射航天器时的情形不同,“暴风雪”号航天飞机不在火箭的顶端,而是驮载在火箭的侧身上。在这里,“能源”火箭大致相当于美国航天飞机的外贮箱和固体火箭助推器。由于苏联经由社会动荡到解体,“暴风雪”号航天飞机终未投入使用。由于经费难继等原因,继承者俄罗斯取消了“暴风雪”号航天飞机计划。“暴风雪”号航天飞机没有能够成为一种往返运输系统,苏联第三代航天站也没有等到自己的航天飞机到来。

“和平”号航天站是什么样子?

1986年2月20日,当“礼炮7”号还在轨道上正常运行时,苏联发射了它的第三代航天站--“和平”号航天站的主体,重21吨,长13.13米,最大直径4.2米,带有6个对接口。以后陆续对接了“量子1”、“量子2”、“结晶”、“光谱”和“自然”号等5个专业舱。使“和平”号天航天站的质量,在对接一艘载人飞船、一艘货运飞船时,达到137吨,全长32.9米,体积达400立方米,成为最大的轨道航天器,形体非常壮观。

苏联解体后,维持“和平”号航天站的经费十分困难,俄罗斯尝试包括拉赞助在内的种种办法筹(chou)集经费,但成效不大,原因很多。其中美国人不愿意看到这样一个航天站在轨道上继续运行,特别是在由美国主导的国际航天站开始组装以后更是这样。俄罗斯无奈忍痛让“和平”号航天站于2001年3月23日在太平洋上空解体坠毁。

“和平”号航天站的设计寿命为5年,它实际上运行15年多。共有35艘“联盟T”和“联盟TM”型载人飞船,62艘“进步”和“进步M”型货运飞船,9架次美国航天飞机与它对接,134人次进站工作,共完成23次考察,近17000次科学实验,传回的无线电信息达100多万张计算机软盘,从“和平”号共运回4.7吨试验物体;在“和平”号上的0.09平方米的温室里,共培植出100多种植物;从“和平”号上共发现地球上的10个稀有金属矿区、117个油脉;从“和平”号上探测到宇宙中的超新星爆发,并窥(kui)视到它的内核。

航天员尤·罗曼年科、穆·马纳罗夫和弗·季托夫、瓦·波利亚科夫先后在“和平”号上创造连续飞行326、366和439天的记录。俄罗斯女航天员叶·康达科娃、美国女航天员香农·露西德则先后创造169和188天的连续飞行记录。

航天员在“和平”号出舱活动78次,在太空行走的时间达359小时12分钟。其中阿·索洛维约夫5上“和平”号,舱外行走16次,合计时间77小时。谢·阿夫杰耶夫3上“和平”号,累计飞行时间737天。

“和平”号绕地球飞行8万多圈,航程35亿千米。

你知道追赶彗星的“罗塞塔”吗?

2004年3月2日欧洲航天局的“罗塞塔”探测器启程飞向丘里莫夫-格拉西缅科彗星,按宇宙尺度这次飞行距地球不是非常遥远,其远地点稍稍飞离木星轨道之外,而近地点处在地球与火星轨道之间,围绕太阳飞行一周时间约为6.6年。

但是为了飞入彗核附近的轨道,“罗塞塔”需要提高到足够高的速度,为此它必须在地球引力场中完成3次机动飞行,还有一次机动飞行是在火星引力场中,并4次围绕太阳飞行。现在“罗塞塔”计划飞行控制中心专家正在检验“罗塞塔”上的仪器设备,根据3月8日的情况来看,“罗塞塔”已处于离开地球约200万千米的地方,在此距离上对飞行控制中心发出的信号作出回应只需要14秒钟,现在是利用设在澳大利亚和西班牙的航天通讯站与“罗塞塔”进行联系,同时利用法属圭亚那库鲁航天发射场对“罗塞塔”进行跟踪。

测试结果表明,“罗塞塔”通讯系统工作正常,现在它的主天线最大通信能力达到22千比特/秒,副天线由于离开地球太远现在传输数据的速度仅为7.8比特/秒,而且很快它的通信将中止。飞行控制中心也对“罗塞塔”上空间方位控制系统进行了试验,并对随舱陀(tuo)螺仪进行了校准。还对舱内储存系统进行了试验,储存系统容量为256千兆比特,另外还测试了供电系统和太阳能电池板转动性能,太阳能电池板应该总是处于与太阳光线垂直的位置。

对“罗塞塔”最初飞行阶段按计划进行的全部测试工作完成得很顺利,甚至是超进度完成测试。因此可以说目前一切进展正常,但不应忘记,“罗塞塔”还面临很长的行程。按计划,“罗塞塔”应在2005年3月在地球引力场中进行下一次加速飞行。

你知道太空货车和公共汽车是什么样的?

目前只有一种专门运输货物的航天飞船,那就是苏联/俄罗斯的“进步”型和“进步M”型货运飞船。

“进步”型货运飞船是由“联盟”型载人飞船改装而成,飞船长8米,直径2.2米,1978年1月发射第1艘,到1989年2月共发射40艘,为“礼炮6”、“礼炮7”和“和平”号航天站运送补给品。它不回收。

“进步M”型货运飞船是在“进步”型的基础上改进的,移植了“联盟TM”型载人飞船的轨道交会和对接系统,增加了回收舱,可将在太空中生产加工的材料和摄影胶片带回地面。1989年8月发射第1艘,到“和平”号航天站坠毁前,共发射46艘,为“和平”号航天站运送了大量的食品、燃料和仪器设备等补给品,也带回了大量物品。

在1986年2月到1991年2月期间,苏联/俄罗斯在太空拥有“礼炮7”和“和平”号两座航天站。1986年3月13日,苏联发射了“联盟T15”号载人飞船,航天员是列·基齐姆和弗·索洛维耶夫。

两天后,即这年的3月15日,“联盟T15”号飞船首先与入轨不久的“和平”航天站对接。两名航天员检查了飞船与航天站对接部件的密封情况后,进入“和平”号航天站。他们调试了站上的1000多件仪器设备,卸下了“进步26”号货运飞船送来的物资,为“和平”号航天站开始接待航天员前来工作做好了准备。

50天后,即这年的5月5日,“联盟T15”飞船与“和平”号航天站-“进步26”号货运飞船联合体脱离对接,然后驶向“礼炮7”号航天站,行程3000多千米,于5月6日与“礼炮7”航天站-“宇宙1686”号无人飞船联合体对接。两名航天员进入这个联合体工作,进行了多项科学考察和实验活动,多次出舱行走,组装大型构件。

52天后的6月27日,“联盟T15”飞船脱离“礼炮7”号航天站,并再次与“和平”号航天站对接。两名航天员进站工作到7月16日,然后离开“和平”号航天站返回地面。

人们将在两座航天站之间来回飞行的“联盟T15”号飞船称为“太空第一辆公共汽车”。

你知道国际航天站的来龙去脉吗?

国际航天站有着非常复杂的来历。

美国抢先将人送上月球后,把建造永久性航天站作为在航天技术上继续压倒苏联的竞争目标,但它发射的“天空实验室”因航天飞机计划没有跟上而昙(tan)花一现。苏联的航天站技术却日臻完善。1981年航天飞机试飞成功后,美国航宇局便在酝(yun)酿(niang)宏伟的航天站计划,提出了“大型载人航天操作中心”、“大型轨道结构”等许多构想,1983年还成立了一个60人的特别工作委员会,研究航天站的用途。

1984年1月25日,美国总统里根批准建造永久性航天站的计划,要求在10年内建成,取名“自由”号。

1985年10月,航宇局确定航天站的双骨龙电力塔式方案,长和宽分别达110米和151米,可长期载8-12人工作,它既是科学实验、卫星修复、天文观测、新材料制造基地,又是月球和火星探测的中继站。预计需投资200多亿美元。大概是因费用庞大,美国邀请日本、加拿大和西欧盟国参加,但盟国却心存疑惑。计划难以进展,问题出在不切实际上。

“冷战”中的浮夸好大思想,使“自由”号航天站计划不自由。迫不得已,里根总统于1987年4月宣布缩小规模,推迟到1994年建成。1988年1月与盟国达成协议,改为“单龙骨”结构,1996年建成。但实际进度到时只能完成第一阶段的工程。而且核算表明,到完成2/3工程时,维护工作量就已超过所能负担的极限。不得已再次缩小规模,推迟到1997年建成。

苏联解体、“冷战”结束,人们的思想变得实际一些了,于是再次缩小规模,只长期载4人工作,2000年首次发射部件。但仍遭到物理学会等科学家团体的反对,认为没有必需搞航天站。由于失去“冷战”的动力,众议院拨款小组的政治家们更在1991年5月拒绝拨款,建议取消计划。这引起盟国的担心和不满。同年6月,经激烈辩论,众议院决定在92财年拨款19亿美元。这简直是杯水车薪,因为这时估算,完成整个计划需要近1200亿美元。1992年10月,布什总统批准拨款21亿,并强调建造航天站是实现航宇目标“一个不可少的步骤”。

1993年3月,克林顿总统要求重新设计方案,并确定其性质是“单纯的太空科学实验室”。

由于俄罗斯无钱建造新的航天站,美国则想借助俄罗斯的载人航天技术,两个前“冷战”对手于1993年9月签订协议,在各自现有航天站基础上,建立包括欧洲航天局、日本和加拿大部件的“阿尔法国际航天站”,后定名为“国际航天站”。

国际航天站是怎样组建的?

1994年4月,各参与国审定国际航天站的组成、分工和建设进程。

美国:一个居住舱、一个实验舱、两个能源节点舱、太阳能电池帆板等。

俄罗斯:多功能货舱、三个实验舱、一个服务舱、乘员转移飞行器(改进的“联盟TM”型飞船)、“进步”型货运飞船、太阳能电池帆板等。

欧洲航天局:哥伦布轨道设施、小型太空拖船ATV和救生飞行器CTV。

日本:一个实验舱。

加拿大:一套大型移动服务系统。

计划分三个阶段实施:

1994-1997年为第一阶段,主要是通过美国航天飞机与俄罗斯“和平”号航天站的对接和飞行,熟练技术、积累经验。

1997-1998年8月为第二阶段,先由俄罗斯用“质子”火箭依次发射多功能货舱、两个能源节点舱和俄罗斯服务舱,然后由美国航天飞机运送美国实验舱,再由俄罗斯发射两艘“联盟TM”型飞船。由这些部件组成一个过渡性航天站,达到有人照料的能力。

1998年8月-2002年6月,一个长87米,宽110米,重377吨,总容积1202立方米的国际航天站全部建成,它在离地面397千米高的轨道上绕地球运行,具有110千瓦电源、装载有33个国际标准载机柜,能容6名航天员长期工作。

全部组装工作需要俄罗斯火箭发射48次,美国航天飞机飞行30次。

实际情况变化很大,进度已大大迟后。1998年11月20日俄罗斯发射“曙光”号多功能货舱,同年12月4日美国将“团结”号节点舱送入轨道。2000年7月12日,俄罗斯发射“星辰”号服务舱。至此国航天站具备了基本的载人功能。这年10月31日,俄罗斯的“联盟TM31”号飞船载两名俄航天员1名美航天员首次进站工作。12月1日美“奋进”号航天员首次与航天站对接,5人进站安装了太阳能电池帆板。2001年2月7日和7月14日,航天飞机又分别送去“命运”号美国实验舱和闸门式隔离舱、“探索”号联合气闸舱。

计划建成的时间已过,实际建成的时间要在2005年以后。

宇航员是怎样进行训练的?

宇航员的选拔和训练极为严格。培养一名合格的宇航员,需要经过多方面的培训。宇航员的训练主要包括以下3个方面。

首先,因为宇航员在太空中遇到的情况与地球上有很大差别,因此,每个预备宇航员必须掌握与此有关的各方面的基础知识。由于宇航员是要借助火箭和各类载人航天器飞向太空的,所以宇航员还必须熟悉火箭、各种航天器的设计原理、结构、导航控制、通讯、座舱中设备和各种仪表的性能,以及简单的检修技术。因此航天理论和基础知识的训练是至关重要的。

有关航天特殊技能的训练,主要是模拟航天飞行的真实环境和过程,使宇航员通过训练,能够熟练地掌握操作技能,应付各种可能出现的问题。

此外,航天工作十分艰苦,要做一个宇航员,必须具有良好的身体素质,因此还要进行增强体质的体育训练。

你知道宇航员应当具备哪些特殊素养吗?

适应寂寞

宇航员的挑选是非常严格的,除了要具备必要的专业技能外,还要拥有健康的体魄(bo)和过硬的心理素质。可以想象,要在太空中狭小拥挤的仓内生活那么长时间,每天面对的都是同一面孔的同事和冰冷的仪器仪表,心里会是一种什么感觉。

宇航心理学家认为,对宇航员的选拔和训练都很严格,要求有强壮的身体,能耐受各种恶劣的环境;此外,还要有良好的心理素质,以掌握复杂的操作技能和应付各种意外情况。

宇航心理学家介绍,飞船进入宇宙空间后,远离人群,除和地面联系外,与世隔绝,长期的寂寞生活对人的心理、生理都会产生不良影响。为了让宇航员能够适应这种特殊的生活,要对宇航员进行隔离训练。隔离室几乎与外界断绝一切联系,听不到任何声响,为的是让他们适应那种寂寞、孤独的生活。

性格是否合得来是不是选定机组人员时要考虑的因素宇航心理学家说,不是,许多人听到都会感到吃惊,因为毕竟宇航员要在一个狭小的空间里一起生活工作,同一个你不喜欢的人共处,可不是什么开心的事,弄不好连工作都要受到影响。但是,宇航员都是职业素养很高的人,他们不会让个人的心情影响到任务的执行。再说,一次航天时间最多也不过一两个星期,对大多数宇航员来说,在这样短暂的期间里,哪怕是与魔鬼同眠都不是问题。

但是,如果是去空间站或火星,一去就是几个月甚至几年,性格合不来的人长期相处难免产生矛盾冲突。为了避免影响到大家的合作。对宇航员心理素质的要求就显得更加重要。

“以前,我曾经对申请加入宇航员行列的申请者进行心理测评,”精神病学专家尼克·卡耐斯说,“我让他们说出一些容易给人的心理带来压力的例子出来。”有一位申请者,曾经是一位飞机的试飞飞行员。他在试飞一种新型飞机的时候飞机失去了控制,他沉着应对,终于使螺旋下降的飞机安全着陆。

通常,宇航员都要面对超过常人许多倍的精神压力,因为在太空中的一切对他们来说都是一种冒险和挑战。比如宇宙射线、失重、空间碎片等等,都会给宇航员的生命造成威胁。

消除紧张

太空中的宇航员都远离自己的亲人和朋友,每天都和同伴们在一起生活和工作,所以有时候他们既会感到孤独紧张,又感觉到拥挤、心烦意乱。

如果经常处于精神紧张状态,可能会影响宇航员们的健康。所以地面监控人员要和他们保持紧密联系,倾听他们的诉说,排解压力与孤独的情绪,给他们以各种可能的帮助。

从1990年开始,卡耐斯对恶劣环境下宇航员行为和心理进行了深入的研究,发现每一个到达太空的宇航员都会抑制自己的情感、情绪,不管该宇航员在太空中扮演了什么角色。

一般而言,能够控制自己的情绪(xu),在处理紧急事件时能保持冷静,都是宇航员上天前的必修课。只有这样,在太空才能承受更大的压力。

在天上呆得久了,宇航员之间交流也变得越来越少了,有时候,他们甚至懒得去倾听别人的聊天。

“如果发现宇航员们压力比较大,地面控制中心应该对他们提供更多的支持。”卡耐斯说。

现在我们可以尽可能地缩短宇航员们在太空里的时间,但以后要进行星际航行,比如说去火星,宇航员至少要在太空里历经3年的行程,那就得靠他们自己解决所要面对的问题。这时,如何消除宇航员的寂寞、孤独、无助的紧张心理,如何处理宇航间的矛盾将是非常重要的。

排解无聊

实验模拟发现,宇航员在长期的太空生活中,心态会发生一系列变化。就拿一个南极远征队来说,当任务完成了一半的时候有人就会产生一种沮丧的情绪。比如当团队的某个成员按照自己的思路完成了任务一半的时候,另一半的任务他可能就不想去做了。我们完全可以想象得出,在去火星的漫长征途中,在宇宙飞船狭小的空间里,日复一日地重复同样的事情,肯定是很无聊。

所以,不管是来自地面指挥中心的还是太空船上团队的领导,随时都应给宇航员以热情的支持和帮助,而且方式应该随着事情的发展而有所变化。比如,在地球上,一个地质远征队的队长,在出发的前期,一般是指导整个队伍的前进方向,但是到了任务的中后期,鼓舞士气就变成了领导者所首先要做的事情了。因此对团队领导者的训练,就显得更为重要了。

“任何外部环境的变化都足以影响人的心情,到了太空,这种影响会变得更加强烈和复杂。因为宇航员们会更加孤独,面临的压力更大。”卡耐斯说。看来,在太空里要做到“不以物喜、不以己悲”是一件很不容易的事情。

怎样保障宇航员在舱外的安全?

宇航员在太空中有时是要到舱外执行任务的。比如,人造卫星的修复回收,空间站的组建安装,以至在天体表面探险,都要靠宇航员的舱外活动。而要进行舱外活动,首先要保证宇航员的生命安全。

人类最早的舱外生命保障系统是一根长18米的管道,一头与航天器相连,通过它将氧气和必要的压力输入宇航员的航天服内,但限制了宇航员的活动空间,也容易因为缠绕而造成险情。而最新的生命保障系统与航天服配套并连成一体,保证它能安全独立于航天器。它的总重量可达118千克,储水4.2千克,储氧0.55千克,可连续工作7小时。这是一个能自给自足的封闭式小天地,能向宇航员提供冷却净化了的新鲜空气,并带走呼出的二氧化碳、有害气体和部分废热。它的无线电通讯和遥测系统,能随时保持宇航员与地面中心的通讯联系,并传输宇航员的各种生理参数和作业情况。

航天员进行舱外活动前为什么要吸纯氧?

在太空中,宇航员如果要到航天器外的太空中去执行任务,一定要在出舱前先呼吸3小时纯氧,你知道这是为什么吗?原来,这是避免宇航员进入太空后出现减压病的一种预防措施。那么,什么是减压病为什么吸氧能防止减压病呢?

我们知道,大气对人体是有压力的,但我们平时在地面并没有什么感觉,这是因为人体内部产生的内压与大气压平衡的缘故。如果外界压力一旦减小,人体组织和体液中溶解的氮(dan)气就会转变为游离的气体,在血管内形成气泡堵塞血管,在血管外压迫局部组织,使人出现四肢疼痛、面色苍白、出汗虚脱,呼吸困难、听觉失灵等情况,这就是减压病。

因目前技术水平所限,宇航员出舱时穿的宇航服只能达到大气压的1/3左右,因此航天员在出舱前,都要先吸足纯氧,使体内组织和体液中的氮气尽可能排出,以避免在舱外发生减压病。

宇航员进入太空时舱内空气会不会漏掉在太空中,宇航员有时需要离开座舱,进入太空进行工作。这可不像我们平时走出房间那么容易。因为在各种航天器中,都要保持和地球上基本一样的温度和大气压力。只有这样,宇航员才能在太空舱内不需穿戴任何设备就能自由呼吸、生活。但是,即使宇航员穿了特制的宇航服,也是不能直接进入太空的。如果像我们平时从屋子出来那样,走向太空,就是门关得再快,舱里的空气也会跑光的。

为此,科学家研制了一种气闸(zha)舱。气闸舱两边各有一道门,宇航员穿好航天服后,先从座舱进气闸舱,随后关上气闸舱与座舱之间的第一道门,使座舱与气闸舱完全隔开,以保持航天器的密封状态。然后,宇航员再给气闸舱减压,当它达到与舱外太空一样的空间压力后,再把气闸舱的第二道门打开,宇航员便可以进入太空了。当宇航员返回座舱时,只要执行相反的程序就可以了。

宇航员是怎样应对意外事故的?

在探索宇宙的载人航天飞行中,尽管航天专家们事先尽了最大努力来预测和防止航天中可能出现的种种问题,也仍旧难免会出现意外事故。那么,宇航员是怎样应对这种局面的呢?

航天器发生一些小故障时,上面的自动化救生系统会在电子计算机的指令下,更换有关程序,自动采取应急措施。

对于一些比较大的问题,就需要宇航员亲自动手了。宇航员在上天之前都接受过严格训练,精通多门学科,判明故障原因后,他们可以启动应急备用设备,抢修故障,化险为夷。此外,地面救生系统是宇航员的坚强后盾。一旦太空中出现紧急状态时,地面立即组成专家小组帮助宇航员寻找故障根源并设法排除。地面模拟设备可以复现航天器上的种种状况,以慢动作再现航天器上产生故障的经过。专家们经过会诊后,制定出抢险的最佳方案,然后通过电视遥控,指挥宇航员排除各类故障。

人类第一次在太空行走了多长时间?

1965年3月18日“上升2”号飞船进入轨道后,飞船指令长别列亚耶夫立即帮助列昂诺(nuo)夫作太空行走的准备。他先将生命背包系在列昂诺夫的舱外活动航天服的背部,然后让列昂诺夫吸纯氧排氮。因为飞船座舱中是氮氧混合空气,而舱外活动航天服中的气压比座舱中的气压低,这样,穿着舱外活动航天服在太空行走时,溶解在体液中的氮气就会游离出来,氮气泡会堵塞血管、形成气胸,危害航天员的生命。所以,走出座舱到太空中去活动,必须吸纯氧,逐渐地将氮气排出体外。这样准备了1个多小时。

在飞船绕地球飞行第二圈后不久,列昂诺夫打开通向气闸室的内舱盖,让气闸室充气,然后进入气闸室,穿好舱外活动航天服,并对它的密封性能进行了检查,随后逐渐让气闸室降低气压,最后,列昂诺夫打开气闸室外盖,走出气闸室,进入茫茫太空。

列昂诺夫与“上升2”号飞船并列着,以28000千米/小时的速度绕地球运行。它随时通过附设在保险绳上的电话线与指令长联系。

舱外行走10分钟后,指令长通知列昂诺夫返舱。列昂诺夫想把照像机先送入气闸室,但非常困难,每一次把它推进去后,就立即被从气闸室中流出的微小气流冲了出来。列昂诺夫只得先把一只脚伸进气闸室,然后将照像机的背带放在脚下踩住,使照像机无法再飘起来。

但是,当他将身体移向气闸室时,真正的危险发生了。由于太空为真空,他穿的舱外活动航天服鼓胀(zhang)起来,使列昂诺夫怎么也进不了气闸室,急得他满头大汗,这样,汗气又模糊了头盔的面罩,使他什么也看不清。

列昂诺夫只得冒险降低舱外活动航天服内的气压。从0.4个大气压降到0.35,不行;再降到0.3,还不行;再降到0.25,这个压力值已在允许的极限值以下!如果还进不去,那……好在舱外活动航天服终于瘪了下来,列昂诺夫挤进了气闸室,最后进入座舱,将气闸室抛掉。

第一次太空行走成功了。

宇航员能在空间站住多久?

宇航员在空间站内最多只能住1年左右,原因是宇航员忍受不了太空中的寂寞和孤独。一个长期不与他人交往的人,会因孤独产生焦虑,焦虑过度会导致精神失常,因此宇航员在空间站住的时间不能太长。

世界上第一次进入太空的人是谁?

1961年4月11日清晨,尤里·加加林来到拜科努尔发射场。总设计师科罗廖夫在那儿与他会面,并一同登上发射台,站在“东方”号飞船旁边。飞船由球形座舱和圆柱形设备舱组成,长7.35米,两人都在沉思。

“您真是个幸运儿,将从那么高的地方观察地球”科罗廖夫打破沉默说。“发射和飞行不会很轻松,既要经受超重,又要经受失重的考验,还可能遇到我们未能预料的东西……在明天的飞行中有冒险的成份……”。

第二天上午9时,透过火箭的轰鸣声,听到加加林欢快的声音:“走吧”!

飞船顺利进入预定轨道。加加林从太空传回的第一句话是:“多么美啊”!不过,与地面的通话并不顺畅。加加林想写日记,铅笔也不翼而飞了。

在绕地球一圈的108分钟的飞行中,它的情况还算顺利。在返回时却遇到了麻烦。制动火箭点火,飞船进入返回轨道。但在制动火箭关机后,飞船旋转起来,加加林感到是在作芭蕾舞的旋转动作,有点头晕目眩。接下来的程序应是设备舱与密封座舱分离,需时约10-20秒。但由于一束导线没有断开,设备舱并没有完全离开密封座舱。冷静的加加林听其自然,等待着进入稠密大气层时导线被烧断,所以他仍向地面发出“BH4”---“一切正常”的信号。万幸,10分钟后设备舱完全分离了。

飞船进入稠密大气层时,外壳因气动加热而燃烧,巨大的过载也使加加林的眼前一阵发黑。好在按设计程序,在离地面7000米时,加加林连同座椅从密封座舱中弹出。

吊挂在降落伞下的加加林,在离地面1000米时,看到下面是伏尔加河,于是便抛弃电台、药箱和工具等沉重的物品,以便万一落在河中时,可以轻身游到岸上。

10时55分,加加林降落在萨拉托州恩格斯区波德戈尔诺耶(ye)村附近的一个防空导弹部队的营地上。大概是为了保密的缘故,加加林着陆纪念碑建在15千米外的斯梅洛夫克村一个农庄的耕地上。

人类的第一次太空之旅充满着惊险,但终于成功了。正如加加林在总结中所说的:“可以作出人类宇宙飞行能够成为现实的结论,这是人类在其发展中合乎规律的历史过程”。

第一次进入太空的女航天员是谁?

航天技术是在激烈的国际竞争中诞生的。载人航天初期,东西方“冷战”如火如荼(tu),争夺航天技术的各种“第一”,对苏联和美国来说,都具有巨大的政治、军事、科技和宣传价值。苏联在抢先将加加林送入太空后,想趁势前进,夺取更多的“第一”,最近目标就是女航天员这个“第一”。于是便安排了瓦莲京娜·捷列什科娃乘“东方6”号飞船飞行24小时。

由于美国在加加林上天飞行后不久,宣布要在十年内将人送上月球。苏联自然也有登月的愿望,于是便在“东方”号计划中,安排两艘飞船在轨道上的会合演练,为下一步轨道对接做准备。因为轨道会合和对接,无论对登月飞行还是航天站的运营都是不可少的。这就有了“东方3、4”号和“东方5、6”号的编队飞行。

1963年6月14日,贝科夫斯基首先乘“东方5”号进入太空。两天后,捷列什科娃从容地走进“东方6”号飞船的密封座舱,在火箭的轰鸣声中,她思绪万千,但“我没有想自己的家,也没有想是否能返回地球,脑子里只装着未来24小时担负的使命和责任”。

飞船进入轨道后,以每小时28000千米的速度绕地球飞行,每88分钟看到一次日出日落。从太空看地球,它不同的部分呈现不同的色泽,景色无比美丽和壮观,在经过中国上空时,她看到了“万里长城”。这一切使她产生了“抑(yi)制不住的内心激动”,便满腔热情地投入工作。但“太空是不会优待妇女的”,她克服种种困难,努力完成医学、生物学和其它科学考察任务。“对太空深深的眷恋”,使她勇敢地提出“延长在太空的停留时间”的请求。也许是她的热情打动了决策者,也许是她的请求符合决策者的心意,她的请求破例地得到了批准。

这样,第一名进入太空的女航天员,与参与第一次编队飞行的男航天员一样,在太空飞行70小时50分钟,绕地球48圈,行程200万千米。这成为她“一生中最幸福的日子”,美丽动人的地球景观则是她的在“梦中常常浮现的画面”。

阿波罗是怎样登上月球的?

登月处女航,亘古第一遭。

1969年1月,迈克尔·科林斯、尼尔·阿姆斯特朗、埃(ai)德温·奥尔德林从50名航天员中被挑选出来,执行第一次登月飞行任务。他们反复学习计划任务书,反复练习各种操作,特别是最初12分钟的飞行操作。两名登月航天员还反复研究月图和月球地质,学习月面摄影。直到起飞前几天才遵医嘱放缓训练强度。

为了保证登月航天员的健康和不把病菌带到月球,起飞前两个星期,他们被半封闭起来,除健康的亲属外,总统也不能接触他们。

为防止月球上可能的病菌在地球上扩散,为将要带回的月球土石标本建造了专门的真空实验室;为将要从月面返回的航天员和接触他们的医生、技术人员和炊事员建造了封闭宿舍。

起飞前两天的晚上,从3000名记者中挑选出4名向登月航天员提问。

1969年7月16日上午12时32分,“阿波罗11”号飞船终于出发了。

经过4天飞行,7月19日正午,飞船应开始绕月球飞行,这就需要启动制动发动机减速,以便飞船被月球引力抓住。要是制动发动机启动不起来,飞船只能从月球背后打个转,然后飞回地球。要是发动时间过长,飞船就会撞在月面上。最令人担心的是在月球背后飞行的33分钟,因为无法与地球上的指挥控制人员进行无线电联系,一切全靠航天员自己。

这一关闯过去了。在绕月飞行第13圈时,登月舱与指挥舱分离,从15000米上空以弧形轨迹降落到月面上。而这段航程也处在月球背面,无法得到地球上的支援,任何一个失误都可能在这最后阶段酿成灾祸。阿姆斯特朗的心跳由每分钟77次升高到110次,在降落到月面的一刹那,竟然升高到156次!真是扣人心弦。

1969年7月20日22时17分,登月舱降落在月面上。经几小时的观察等待,阿姆斯特朗于21日2时56分走出座舱,在扶梯的最下一级又站了数分钟后,伸出左脚,在月面上印下了人类的第一个脚印,并说出了那句久藏心底的话:“对一个人来说这是一小步,但对人类来说,是一次飞跃”。

18分钟后,奥尔德林也踏上了月面。

在月面活动两小时后,两名航天员乘登月舱上半段上升,与指挥舱对接,3名航天员会合,一起飞回地球。

航天服有哪些功能?

你了解宇航员的航天服吗?千万不要小瞧了这套衣服,它不仅科技含量很高,而且造价昂贵,是不折不扣的高科技产品。从功能上讲,宇航服简直就是个小太空舱,外壳具有伸缩性,里里外外总共有10~20层,重达50多千克,且每层之间还要用防热的玻璃纤维布衬着。因为太空里有很多岩石,如果衣服太薄,就很容易被割破。只有厚衣服才能抵御(yu)宇宙线辐射和高温,以免身体被灼伤。

由于要让宇航员穿着航天服能进食和大小便,手腕和双膝等关节部位能弯曲伸缩等等,因此航天服内的各种管线纵横交错。这些管子有的负责送空气,有的负责送水。衣服上还有加压设备,让宇航员感到一点儿重量,免得身体血液在没有压力的情况下沸腾起来。此外,航天服上还有一个圆形透明的头盔,可以挡住红外线。

在航天服的背上还有一个大背包,它在各个方向上安装有喷嘴,利用它向不同方向喷气所产生的反作用力,可以使宇航员前后左右上下自由运动。

抗荷服有什么特别之处?

飞行员在空中作翻跟斗等机动飞行时,身体里血液由于受到过量负荷力的作用,会突然向下肢流去,从而造成大脑,尤其是眼球中视网膜的贫血及体内各部位血液分配失调。严重时,会出现短暂的黑视和晕厥(jue)。对于飞行员来说,这是一个必须解决的问题,否则,飞行的安全就无法保证。后来,科研人员发明了一种可以防止晕厥的抗荷服,解决了这一难题。

抗荷服为什么能防止飞行员晕厥呢抗荷服由腹部、大腿、小腿等五个串通的气囊组成,气囊的外面包裹尼龙布外套,做成裤子形状,服内充气来自飞机上的增压气源。当飞机在空中作翻跟头等飞行动作时,抗荷服调压器能自动向服装内充气,并能自动按人体的需要调节空气的压力。充入抗荷服的气体,使气囊鼓胀,压迫飞行员的腹部和下肢,对抗血液的惯性下涌及内脏器官的移位,使迅速涌向下肢的血液返回心脏。由于抗荷服减少了血液下涌,又增加了回心血量,所以较好地防止了黑视和晕厥现象的发生。

神奇太空服是什么样子?

俄罗斯有家“星辰”机器制造厂,很久以来人们一直不知道它生产什么。其实,加加林飞向宇宙穿的第一件太空服就是这里生产的---橙黄色,50码,适合个子不高的人穿。那时由于返回舱面积不大,在挑选宇航员时个头都不能超过1.70-1.72米。

这家工厂一般人根本进不去。记者不久前有幸进入这家工厂,亲眼目睹了当代太空服的生产和试验过程。

科学的进步使太空旅行者们在飞船内可以不穿救生衣,仅一件蓝白条的“企鹅服”(一种连身装,因其色彩搭配而得名)就可以了,它能保证失重状态下骨骼所承受的压力。日常治疗骨组织损伤病人有时也用这种“企鹅服”。

最初的太空服生命保障系统在一个单独的背囊内,背在宇航员的背上。阿列克谢·列昂诺夫就是背着这样一个背囊飞上太空的。他用过的那件破烂不堪的太空服现在就陈列在“星辰博物馆”里一个显眼的地方。如今的太空生命保障系统就在太空服上,国际空间站的宇航员们不久升入太空穿的就是这样的太空服。这种宇航服外壳坚硬,里面储备有氧气,可以排放二氧化碳、积存液体。只有袖子和裤腿是用软材料制成的。这种太空服穿戴时无须旁人帮忙。而美国宇航员目前穿的太空服要有人帮忙才能穿上。

太空服的外壳是由几层组成的。最外面是一层不怕火的保护层,里面是由双面涂胶材料、涤(di)纶和五层类似软箔(bo)片的铝片制成的衬里。在太空服的里面宇航员通常要穿上针织内衣,再穿上绣着精美小烟斗的网状弹力连身衣,内有冷却水循环,使体温不致过热。

这种设计极其复杂的太空服可以适合不同身高、体重的人穿。而美国人的太空服要为每位宇航员量体裁衣。据该厂副总设计师伊萨克·阿布拉莫夫说,他们是用一根可调性小皮带调节太空服的,使之完全合宇航员之身。

为此袖子和裤腿最外层留有几个小孔,用东西扣紧。试验表明,这种太空服密闭性很好,预留的小孔也丝毫没有损害对太空服密闭性的要求。

穿上太空服不能有任何弯曲动作。弯胳膊都很难,下蹲就更不可能了。但因为宇航员在太空中是游动着的,他们无须弯曲或伸展手脚。

宇航员的鞋只有一个号码,都是45码。如果鞋太大,就在里面安个垫儿。在太空中基本不用走路,所以鞋是否合脚并不很重要。

宇航员的手套靠密闭轴承是可以摘取的。戴着这种手套甚至可以接触温度高达150摄氏度的物体。掌部用的是凸纹橡胶,这样宇航员在进入太空后手不致在把手上打滑。

宇航员头戴的密封罩上有三层防碎玻璃---冰球场上的透明防护栏用的就是这种玻璃。最外层玻璃上镀了一层真金,可以反射太阳光线。密封罩的顶部也开有一个舷窗,是用来仰望上面的。两侧各安有一个照明器,以便在黑暗中工作。

瓦莲京娜·捷(jie)列什科娃进入太空穿的太空服袖子上有一个小镜子,记者最初以为是设计师专门送给女宇航员的礼物。事实上这面小小的镜子用途可大着呢。宇航员胸部安装有一台生命保障系统控制仪。借助这面镜子宇航员可看到仪器显示。如今太空服上的这种镜子已不再固定在袖子上,是用一根橡皮筋扎在袖子上的。在另一只袖子上安有氧气消耗量记录仪。穿着太空服可以在空间站外工作7个小时,一件太空服可以进入太空15次。

生产这样一件太空服大约要半年时间。没人肯透露要花多少钱。但据估计,美国人的一件太空服价值约1100万美元。

俄罗斯的太空服重105公斤,而美国人的太空服比这还要重15公斤。“星辰”机器制造厂生产的太空服都要经过试验。试验者被带入一间真空房间,被挂在一个钩子上,以便制造失重效果。

宇航员在飞船上是怎样生活的?

“神舟五号”上空间较小,航天员进舱后,便被固定在返回舱的座椅上,吃喝拉撒均在座奇上的生活保障系统完成。座椅后背靠着的地方向下凹,人们称它为椅盆。舱内的马桶是特制的,它是靠风机来抽吸,先把其中的水分抽掉,再把干的部分,自动用塑料袋密封起来。宇航员吃的航天食品残渣少、热能高,都为一口吃的食品。这是为了减少和控制舱内的食物渣粒,以防止舱内污染。

宇航员在太空是怎样洗澡的?

我们平时洗澡是很方便的,可是,对于宇航员来说,洗澡可就不是一件简单的事情了。那么,在太空中飞行的宇航员是如何洗澡的呢在没有重量的太空环境里,洗澡可麻烦了,因为水不但不会像在地球上那样自动从喷头往外喷,而且喷出来以后还会到处飘。

现在,科学家已经解决了这个问题。他们给水加定压力,逼着水向外喷,就像用高压喷雾器那样,并根据这个原理设计了一套专门的太空淋浴设备。这是一个圆筒,宇航员钻进筒内,拉上密封拉链、双脚伸进固定在筒底的一双特殊拖鞋内,就可以站得很稳,不至于飘起来。宇航员打开筒顶的莲蓬头,加了压力的热水就会喷出来。但是,水珠在筒内乱飞,很容易钻进宇航员鼻孔里,影响呼吸。所以,想洗澡的宇航员在打开莲蓬(peng)头之前,还要把呼吸器套在嘴和鼻子上,防止水珠进入气管。有了新的洗澡设备,宇航员就可以舒舒服服地在太空洗澡了。

宇航员在太空是怎么吃饭的?

同在地球上一样,宇航员在太空中也要定期吃东西、喝水,还要呼吸、睡觉。不过,由于在太空中失去了地球的引力,一切物体都处于失重状态,吃饭可就不那么简单了。如果不固定食物的位置,食物就会飘浮在空间,想吃进嘴里是很困难的。为了避免麻烦,宇航员吃的东西都是膏状的,就像挤牙膏那样把食物挤进嘴里。在太空中,宇航员绝对不能吃粉末状的食物,因为粉末会飘浮在太空舱内,如果宇航员一不小心吸进肺里,就可能造成生命危险。

从20世纪80年代起,随着航天科技的发展,各国开始更为重视宇航员的饮食问题,航天食品也大为改观。压缩食品、脱水食物、软包装罐头食品等纷纷问世。除此之外还设立了专门的简易食堂,不仅使食物更加科学、可口、营养,而且还增添了民族特色。这样,可以有效调节宇航员的情绪,使他们更好地进行工作。

未来太空旅行吃什么?

在今后二三十年内的某个时候,人数不多的一批男女宇航员可望进行以火星为目的地的太空旅行,时间长达3年。人们因此提出的一个重要问题是,他们将在太空吃什么?

在奔向火星的长达9000万英里的旅途中,美国航天局几乎肯定会向这六七名太空游客提供各种各样的食品,但食谱中无疑将包括以下食品:小块的胡桃巧克力、“种植园主”牌花生米、“奇宝”牌黄油饼干等。美国航天局负责向航天飞机和空间站提供食品的技术经理维基·克洛里斯说:“这些食品由于有一层包装,一旦融化,也不致被污染。”

食物单调乏味

美国航天局营养生物化学部的负责人斯科特·史密斯说:“在实施阿波罗空间计划时代,宇航员食用的是装在类似牙膏盒中的鸡肉色拉。今天,我们试图提供尽可能像平常食用的那种食品。”

提供更加可口的食品是至关重要的。正如克洛里斯所说,在太空飞行途中有许多“拒绝进食”的情况。宇航员的体重将下降。她说:“在漫长的飞行途中,有些人只摄取正常需要热量的一半。我们的食品做得越香,他们就会越想吃,就能从食品中摄取足够的热量。”

至于宇航员为何总是不想吃足够的食品尚不得而知。部分原因或许是,在太空用餐非常不便,要花比地面更多的时间。史密斯及其同事海伦·莱思还认为,太空食品比较单调,缺乏色香味,因此“食之无味”。

为了解决这一问题,美国航天局希望增加前往火星的宇航员食品的花色品种,他们要飞行6个月(这些宇航员将在火星上生活两年,然后再花6个月时间飞回来)。科学家还正在想方设法以使宇航员在飞行途中“开垦种植”。如果获得成功,他们就能经常尝鲜,吃一些自己种的新鲜水果和蔬菜。另一种办法是在航天飞机上装上冰箱或安装冷藏室。这需要解决一些技术问题,如冰箱的重量、它使用的能源、它在航天飞机中占据的位置等。目前,航天飞机上只装有烘箱,但没有冷冻设施,旅途中所带食品的品种因此大大减少了。航天飞机上的任何食品都得保持长期不变质,其中包括汤料、煨(wei)炖(dun)食品、水果罐头、布丁、果脯等,但没有青翠欲滴的新鲜蔬菜,也没有未经过深加工的奶制品。

骨质疏松加快

给火星送去一台冰箱并非完全是为了消除宇航员的厌食情绪,而是出于营养上的考虑。保持长期不变质的食品不同于冷冻食品,它需要含有大量的钠,否则就难以长期保存。这就像在地球上保持罐头食品长期不变质一样。然而,有迹象表明,食品中含钠量越高,骨头中的钙流失就越多。这就给宇航员带来了特殊的问题,因为在太空飞行途中他们骨质疏松的速度大大加快了。史密斯说,老年人骨质密度自然疏松的速度为每年1%。然而,在太空飞行途中骨质疏松的速度高达每月大约1%。骨质疏松在失重的头几个小时就开始了,尤其是支撑重量的骨头,如踝(huai)关节、胯骨和脊骨。

从宇航员食谱中减少钠的含量可能有助于放慢骨质疏松的速度。苏联空间站的人员每天食用大约4000毫克的钠,是国家科学院建议地球上每个居民每天食用2400毫克钠这一最高剂量的将近两倍。

宇航员还需补充维生素D,因为缺少维生素D,人体就不能充分吸收对增加骨质密度有益的钙。维生素D的补充是必不可少的,因为人体中的大多数维生素D是在人的皮肤接触太阳的紫外线时产生的。可是,在航天飞机上,人的身体是接触不到紫外线的。

太空的食品是什么味道?

太空中的高真空、强辐射、微流星体、低温或极端温度等环境,如果没有妥善的生命保障措施,定会使撞入者立刻人仰马翻。而太空轨道飞行产生的失重环境,虽然不如前述环境因素那样显得凶神恶煞,但却是一位高明的捉弄者,会使进入者食不甘味、寸步难行,甚至“灵魂”出窍、迷失方向。总之,失重像是一面“哈哈镜”,将人们在地面上的衣食住行、吃喝拉撒睡习惯全部扭曲了,甚至连生老病死也变得难以琢磨。这里,我们先来领略失重“偷走”饮食中香色味的本事。

中国饮食讲究的是“香、色、味、形”,可失重环境中的饮食又如何呢?

在航天初期,为不使食品粉末在密封座舱的失重环境中到处飘飞,损坏仪器设备和航天员的身体健康,食品都是糊状的。为了便于食用,还将糊状食品装在软管中,食用时像挤牙膏一样往嘴里挤。饮料同样装在软管中。这样,食品的香气被封住了,颜色看不见了,形状也谈不上了,进餐的情趣就单纯地为了填饱肚子。因此,航天员普遍反映没有食欲。

后来有了压缩方块食品,打开复合塑料膜包装,掰起来放进嘴里食用;还有软包装罐藏食品,就是将蒸煮灭菌后的鸡、肉、鱼片用复合塑料薄膜代替金属罐包装。由于这种食品有一定粘性,打开后放在盘子上不会飘飞,可像地面上一样用刀叉进食。

为了进一步增加进餐情趣,还研制了脱水食品,就是将食物经冷冻、升华干燥,使含水量减至3%左右,用复合膜包装后,在室温下微生物也难以生长繁殖。备餐者用针管往包里注水,食品可迅速恢复原有的形状和颜色,有的还需加热,然后放在盘中,让大家像地面上一样进餐。

这些改进的食品,虽然可以看见颜色,也有一定的形状,但仍无法将“香”和“味”从失重那里完全夺回来。因为失重使人的体液上涌,鼻腔充血、唾液分泌发生变化,导致味觉神经钝(dun)化,因而闻不到香气,味觉也普遍不佳。香和味仍然被偷走了。

太空中何事最让人难为情?

失重作祟,不放过小事。

失重将大小便这样的寻常事变得非常困难,以地面上的方式进行是绝对不行的,那样屎尿飘飞起来,怎样了得!

载人航天初期,多为男航天员,可将尿液直接撒进尿袋中,然后封起来,大便时,将便袋口套在臀部上,再用胶布粘连。如果万一脱落,粪便飘飞不说,个人隐私也在同伴面前暴露无遗了。便后产物无法随时扔到舱外,有些需要带回地面化验检查。因此便后需加消毒水,然后扎好袋口,用手将袋中物捏揉混合,彻底消毒,不然粪便在袋中发酵腐烂,产生气体,便袋鼓胀,不仅占地,而且有胀破便袋的危险。

后来有了改进。如美国在“天空实验室”中,装有小便漏斗,尿液经管道抽入一个容器中处理。在舱壁上设有侧孔式厕所,大便时将臀部塞入便座中,双手抓住两边的把手,以免身体飘飞。大便用气流抽入一个袋中,水份和气体经过滤网进入容器中处理,固体物质则由便袋收集,随后处理。

后来有了女航天员,怎么办?这确实使航天科技工作者费了一番脑筋。美国航宇局为在航天飞机上设置男女都适用的马桶,对妇女的小便过程进行了深入细微的研究。他们聘用了几名自愿帮忙的妇女,演示了撒尿的全过程,然后对过程的录像进行研究,研制了男女共用的太空马桶。不过,男人就被女性化,需要蹲坐着小便了。

大小便时,将臀部坐在便座上,马桶盖自动打开,然后将固定带系在腰间,以防止身体飘浮,为保险起见,在马桶的一边还设有把手。小便经导管被吸走,大便则经吸嘴由空气吸走。在把手的下方有一个控制杆,扭动控制杆可调节吸嘴的空气流量,部分粪便进入样品收集袋,经冷冻贮存,最后带回地面,供化验研究之用。屎尿的臭气经过滤器排除。

便后起身,马桶盖自动封闭,里面形成真空,粪便迅速干燥,固体部份定期抛到舱外,让其进入大气层中烧毁,液体部份经再处理后作为非饮用水使用。

太空生活无小事。

宇航员在太空是怎样刷牙洗脸的?

在地面上,刷牙、剃须、洗脸等是易于反掌的小事,但在失重环境中,是无法像地面上一样刷牙的,那样,在牙刷的摆动中,水和牙膏泡沫会飞溅起来,污染空气,损坏仪器设备。同时,聚集在口鼻周围的牙膏泡沫还会影响呼吸。一般只能用洁牙纸或布擦牙,用牙线剔牙,或许还有其它更好的办法?如像嚼口香糖一样嚼带洁齿剂的胶体。

在失重环境中剃须和理发更不随意,必须使用能自动收集须渣和头发的刀具,否则,须渣和头发弥漫空中,它的危害可比牙膏沫厉害得多,仅仅让它们粘在皮肤上,就奇痒难耐。

在失重环境中洗脸也要受到限制,像地面上一样用毛巾沾水洗脸是不行的,那样会使水珠飘飞起来。一般只能用湿毛巾擦脸。

盥(guan)洗难随意,放屁更要检点,因为狭小的密封座舱,很容易受臭屁、响屁的污染。美国航空航天局对屁做了专门研究,每人每天平均放屁3次。一天放出的屁,重量相当于一瓶牛奶。屁中包含几百种气体,其中氮占60%-70%、氢和二氧化碳各占10%、氧和甲烷各占5%,还有具有臭味的挥发性胺、挥发性脂肪酸、氨、硫化氢、靛基质、吲哚、粪臭素和其它微量元素。二氧化碳多了使人窒息,氢和甲烷多了会燃烧甚至引起爆炸,其它发臭的气体令人心情不舒畅,食欲不振,甚至发病。

在失重环境中应尽量避免放屁。根本办法是减少屁源。这要从两方面入手,一是航天食品应选择那些容易消化、不产生或少产生气体的原料;二是进食者应讲究个人卫生,进食时要细嚼慢咽,使食物在肠胃中得到充分的消化。

屁也可憋回去不放。屁中的氮和氢可由肺部和皮肤排出,其它成份也可进入血液,最后由尿排出。憋屁并不影响身体健康。

有的人憋屁时会感觉不舒服,甚至引起精神不振。这种非放不可的屁,也不要随地放,最好是坐到便桶上去放,这样臭气被抽走,不致污染空气、危害别人,自己也不会被放屁的冲力推动。

这真是盥洗难,放屁烦啊!

太空洗澡有何危险?

失重捉弄人的生活,其中对淋浴的捉弄恐怕是最大的。

在失重环境中,水不会自动地从喷头喷出,因此需要用加压设备加压;从喷头中冲出来的水,会把人打翻,因此脚下要有固定器;水在丧失压力后,会四处飘浮,因而需要有挡水的罩筒;在失重环境中,水的附着力增强,附着在口鼻上的水,轻者呛人,重者可将人溺死,因此最好戴上口鼻罩;脏水不会自动流走,因此需要有抽水设备;附着在罩筒和地板上的水,需要用吸尘器才能清理干净。

在目前航天器的密封座舱中,还难以奢侈到设立专门的淋浴室,加上运进太空的水比金子还贵,10天以内的短期航天,是享受不到淋浴的,只能用湿毛巾擦身。

第一次享受太空淋浴的是美国航天员P·韦茨,他1973年5月25日进入“天空实验室”,在太空生活28天,6月8日下午6时左右,韦茨跨进一个直径约1米的圆环中,然后拉起圆环,连着圆环的折叠布筒就像手风琴的风箱一样伸开。把圆环固定在天花板上后,韦茨就被完全罩在里面了。然后开动加压水泵和抽水水泵开始洗澡。他的淋浴时间共15分钟,但浴后的清理工作却用去了45分钟。

苏联航天员瓦·列别杰夫,1982年5月13日乘“联盟T5”号飞船进入“礼炮7”号航天站,在太空连续飞行211天。他在日记中对太空淋浴做了生动的描述。

“两位航天员(与他一起飞行的还有阿·别列佐沃伊)每个月只有一次享受淋浴的机会。淋浴前,首先将热水和冷水分别倒入两个容器里,其次要清理好输送管道、抽水装置、过滤装置、空气净化装置。为了一次淋浴,花在准备工作上的时间需要好几个小时。”“因为人是飘浮着的,被水一冲,可能翻筋斗。所以双脚必须固定起来。在失重状态下水是危险品,少量的水也会呛伤人,甚至溺(ni)死人。为了安全,淋浴时必须带上呼吸罩和护目镜。因此,我们总是在紧张中开始既危险又舒适的太空淋浴,心中油然产生好似探险家一样的心情。”

看,淋浴好比探险!

宇航员在太空中是如何睡眠的?

睡眠在动物界无所不在,人的一生有1/3的时间花在睡眠上。但是,就人来说,为什么要睡眠?睡眠的作用是什么?迄今仍然是没有破解的难题。

人进入太空以后,航天医学专家就利用特有的失重条件,对睡眠进行深入的研究。

由于失重,人的方向感丧失了,所以不管人体处于什么方向,是横还是竖,是正还是倒,都可以飘浮着在空中睡眠。

但是,为了安全应该睡在有防火等功能的固定着的睡袋中,以免飞船加减速时碰伤,或被流动气流推动误碰仪器设备开关。

为了提高睡眠质量,还应创造条件,产生与地面上睡眠相同的感受,如给睡袋充气,或用绷带绑紧,使它向人体施加一定的压力,以模拟地球重力;带上眼罩,不让航天器上快速交替的昼夜节奏影响睡眠,或者用灯光模拟地面上的昼夜节奏;带上耳塞,不让仪器设备和静电产生的噪声干扰睡眠,有条件时,应设专门的消音寝(qin)室。

在失重环境中,会产生头、四肢等可转动的肢体与躯干分离的幻觉,以及“灵魂出窍”的幻觉,特别是在朦胧的睡眠中是这样。美国一位“阿波罗”登月航天员这样说过,“当你在睡眠中发现自己身体下面没有任何支撑的东西时,会有一种掉进万丈深渊的感觉。”

还有一名航天员,睡眠时习惯将手臂放在睡袋外。一次在他将要睡醒时,朦胧中发现有两个怪物正迎面向他飘来,吓出他一身冷汗。定过神来后,才知道那两个“怪物”原来是自己的两条手臂。在那以后,规定航天员睡眠时应将手臂放在睡袋内,如果非要放在睡袋外,应将双臂绑住。绑住手臂的另外一个作用是,不让手臂在睡梦中碰着仪器设备的开关。

航天医学工作者除在技术层面上对失重环境中的睡眠进行研究外,也对睡眠的本质和作用进行研究。如美国曾对“天空实验室”上航天员的睡眠进行过测量,了解到失重环境中的睡眠,与以往的睡眠研究将睡眠划分的6个阶段相符,只是较深度的睡眠阶段(第三个阶段)较长,醒来的次数较少。

现代睡眠研究认为,睡眠的过程是在慢波睡眠和快速眼部活动睡眠两种状态之间切换。对睡眠的作用是休息还是复原,是储存能量还是处理信息,则尚在争论之中。深入对失重环境中的睡眠进行研究,或许能为解开睡眠之谜提供线索。 j4gdjO3BwMoIly4mFftNydM8rTM5YJ5YxB/yNiC7wZF+pP60IbqXQFBBC0phm/9h

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