



飞船座舱内气候包括座舱温度、湿度、气流等。为了造成与地球相似的生活环境,宇宙飞船设计时采取了一系列十分可靠的技术手段。
一、模拟大气的混合比例,造成大气条件。太空的空气异常稀薄,在200千米的近地轨道,大气压力仅为地面的六百万分之一。人若无保护,就会造成体液沸腾,失去意识。因此,座舱大气的确定,是载人航天的一个重要考虑。
为了保证座舱内有近似地球的大气环境,座舱采取一个大气压的氧、氮混合压力制度,用罐装气体或电解供氧的办法使座舱中氧气占80%,氮气占20%,保障宇航员每人每天所需的576克至930克氧气。对每人每天呼出的约1000克二氧化碳,采用分子筛吸附等方法处理,规定其浓度不大于1%。
二、保持座舱内适当的温湿度。座舱通过自动调温、调湿和通风系统来实现温湿度的控制。座舱热源首先来自人体热,每人每天大约产生75至150大卡,占总热量的三分之一。其次,太阳辐射和各种电子仪器散发的热量,亦占三分之一左右。
除座舱壳体采取隔热措施外,还采用专门的热交换器,把多余的热量吸收和辐射出去,使温度维持在18至25℃。人体每天呼吸、出汗和皮肤蒸发排出水分1.5升,对座舱内形成水蒸气,不及时除去,会使电路造成短路,座舱采取冷凝和化学吸收办法,使相对湿度控制在30%至70%之间。
三、经常保持座舱卫生。人体代谢物达400种,和各种垃圾、废物混合在密封舱内,会造成环境污染,会给宇航员身心带来危害,座舱一般采用物理吸附、化学吸收等方法排除空气污染。
四、在轨道上,飞船因处于失重状态,气体自然对流现象消失。为了维持人体热平衡,采取气体人工对流的方法,使气流速度保持在每秒0.3至0.5米左右。特别是头部,吹向眼睛的风速不宜过大。
五、种植植物和喂养动物,造成鸟语花香的世界。如前苏联先后在“礼炮6”和“礼炮7”号空间站设置了特别温室,栽种了小麦、豌豆、葱、郁金香和兰花等多种植物,已证实在空间开辟绿洲的可行性。在太空作长期旅行,开辟空间绿洲,既给空间站提供生态环境,又可供给宇航员蔬菜、水果等。
宇宙飞船座舱的小气候,是宇航员生命保证的至关重要问题。无论是美国的天空实验室和前苏联的“礼炮”号空间站,其座舱的温控问题,一直是宇航工程设计攻克的难题。在以往的载人航天中,都曾发生过这样或那样温度失控的现象,使宇航员的心理和身体受到威胁。
除在工程上完善温控设计,目前航天医学又从医学的角度提出了在宇航员训练中,适当扩大身体对宇宙飞船座舱环境的适应能力,作为缓减宇航员对太空环境不适应的辅助手段。用双管齐下的办法,使宇航员适应座舱小气候,使小气候服务于宇航员。
我国研制的“神舟”号载人宇宙飞船,座舱大气通风净化系统是保障飞船舱内大气质量要求的重要系统。座舱大气通风净化系统排除航天员正常生理代谢产生的二氧化碳和其他微量有害气体,排除密封舱内仪器设备等放出微量的有害气体,控制舱内二氧化碳浓度,保障舱内大气清洁和流动,保障飞船在海上和陆地着陆后舱内大气处于良好状态。
座舱温、湿度控制系统是保障飞船座舱内温、湿度要求的重要系统,用于航天任务全过程舱内的温度、湿度控制,为在舱内工作和生活的航天员及仪器设备正常运行创造一个良好的温、湿度环境条件。
饮用水贮存和供给系统按执行航天任务的人数及飞行周期贮存足量的饮用水,在太空飞行微重力条件下,为航天员提供安全卫生、操作方便的饮用水。
座舱微小气候的调节,目的是保证宇航员在太空生活和工作期间有一个舒适安全的环境。飞行中作为卧具使用的是活动睡袋,活动的里子能够起到床单和被褥的作用。