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昨天,神舟十號飛船發射升空,天宮一號又將迎來地球的客人,這個已在軌運行600多天的“小家園”,將爲航天員提供一個怎樣的家?三名航天員在太空中將如何度過?
據瞭解,此次航天食品中添加了“豆沙糉”,三名航天員或在今天一同吃糉子過端午。
家
天宮空間約15立方米
天宮一號是中國第一個目標飛行器和空間實驗室,於2011年9月29日21時16分3秒在酒泉衛星發射中心發射。飛行器全長10.4米,最大直徑3.35米,由實驗艙和資源艙構成。
其內部經過裝修,可爲航天員提供約15立方米的生活和工作空間,有多項人性化設計,如佈置了航天員休息的相對隱私的小艙室。相比“蝸居”的飛船,天宮可要寬敞多了,一般身高的人進去以後站直了還有富餘,航天員不僅能伸展開手腳,還能在裏面翻跟斗、打太極,做運動。
在這“太空之家”裏,四壁都是機櫃,裏面全都是設備,有操作檯、儀表板,也有照明設備、生活設備,比如食物加熱器,還有供航天員與地面聯繫的雙向可視電話通訊,當然還有航天員的鍛鍊設施、娛樂設施。
此外,這個家裏還有幾樣重要的“傢俱”,如空間醫學實驗設備,能稱航天員的體重、幫助航天員對抗骨丟失等,還有廢物回收利用的設備,甚至還有滅火器。
吃
端午當天或吃豆沙糉
據中央電視臺報道,早期的太空食品是糊狀食品,如蘋果醬、牛肉醬、菜泥和肉菜混合物類。這些糊狀食品分別包裝在塑料袋中,袋的一端有一個進食管,用手擠壓塑料袋,食品就通過進食管擠入口中。除糊狀食品外,還有需要加水才能吃的“覆水”食品和“一口吃”食品。
根據航天員反映,這些糊狀食品口感不好,“覆水”食品加水後不易軟化,像牙膏狀包裝的食品“令人難以下嚥”,而“一口吃”食品在吃的過程中會噴出許多碎屑,不僅會弄髒周圍的儀器設備,還可能吸入肺中,造成嚴重後果。
此後,太空食品有了很大的改進,品種和花樣大增,航天員的菜單上列有80多種食品和飲料。而中國航天員的食品也相當豐富,除了種類繁多的魚、肉類罐頭、麪包等,還有中式菜品,比西餐更加色香味美。
由於中國航天員愛喝茶,所以還配備了冰紅茶、綠茶等時尚的現代飲料。此外,科研人員還爲航天員準備了草莓、蘋果、香蕉、水蜜桃等水果,爲了便於保存,在低溫下去掉水分,加工成凍幹水果。雖然水果變成了“乾果”,但口感、色澤都還不錯。而凍乾冰淇淋也獨具特點,這種冰淇淋呈白色固狀,奶油口味兒。
據瞭解,此次最引人注意的是豆沙糉。因爲今天是端午節,雖然航天員不能在地面上和自己的家人團聚,但當天可能會在太空和隊友一起吃豆沙糉。
央視主持人表示,這種豆沙糉是真空包裝的,包裝上寫的是加熱食用,裏面還有糉葉,味道香甜可口。
此外,三名航天員還將把航天飲用水帶上太空,這種航天水可直接飲用,在常溫下可保質12個月。
穿
“企鵝服”至少穿8小時
在地面生活時,人體內的抗重力肌會持續起到支撐作用;到了失重環境下,失去了重力負荷,人體內的抗重力肌就會慢慢萎縮,肌力也會逐漸丟失。爲了對抗失重環境對人體肌肉造成的不利影響,航天員科研訓練中心航天醫學基礎與應用國家重點實驗室成功研製出“企鵝服”。
航天員科研訓練中心副總師李瑩輝曾表示,企鵝服是通過人爲束縛,給肌體增加壓力,使航天員的肌肉得到負荷和刺激,保持基本結構和功能。通過穿着企鵝服及企鵝服鞋,對航天員軀幹和下肢產生力的負荷,對抗失重導致的肌肉萎縮。
此次三名航天員進入天宮一號以後,每天至少穿着企鵝服8個小時。
從此前設計的服裝外形上看,航天服心臟部位有一個可以擰動的圓形裝置,用來調節衣服內的壓力、溫度和溼度。右腹部位置有一根細管,是航天員的通信工具;左腹部處有兩條管路,是給航天員供氧和排放二氧化碳的設備。
據瞭解,天宮一號爲航天員準備了保暖內衣、保暖褲、運動襪、運動服和短褲等,這些衣服的設計比較特別,主要考慮太空工作的特殊需求,比如有的衣服裝有電纜口,有的口袋用於放置輻射測量儀等。
值得一提的是,在太空用水的分配上會特別照顧女航天員,水量會多一些,另外還允許女航天員帶一些無毒無污染的化妝品。
玩
可用電腦看電影發郵件
在天宮一號裏,神十的航天員們可以在筆記本電腦上看電影,還可以上網發郵件,並且能發8兆的附件。這主要依靠於太空中的中繼衛星來完成。能與地面雙向視頻,在太空中可以看到自己的家人。
天宮一號專門爲航天員配備了健身器,包括鍛鍊下肢肌肉的特殊自行車、用於鍛鍊肩部和背部肌肉的拉力器、促使血液向下半身流動的下體負壓筒。
用
使用升級版廚房和空調
據中國航天科工集團四院型號總設計師胡勝雲介紹,航天員所食用的中式餐點一般是在地面上加工好,再拿到飛船上加熱,這就需要用“太空廚房”,而“太空空調”則是對艙內的空氣流量、溫度和溼度進行調節,這些設備都是中國自主設計製造的。
儘管與地面上的空調和加熱爐功能相似,但“太空空調”和“太空廚房”面對的是太空極爲苛刻的環境條件,首先要進飛船,體積和重量必須嚴格控制;其次,太空中失重狀態和地面截然不同,如果產品製造出現偏差,有可能出現想關關不上,想開開不了,不想開卻開了的情況;再次,對系統的可靠性要求非常高,否則不僅維修難,還會威脅航天器和航天員的生命安全。胡勝雲介紹,這些太空生活設備已經伴隨天宮一號在太空運行了一年多,狀態一直很好,這也爲未來更長時間的載人航天積累經驗。
胡勝雲介紹,此前執行神九任務時,航天員已經使用“太空廚房”和“太空空調”正常生活,系統的各方面性能得到了驗證。此次針對神十任務,科研人員對“太空空調”和“太空廚房”做進一步的升級,力求可靠性更高,功能更多,舒適度更好。他認爲,航天飛行從試驗型向實用型改變,就是“不是爲了去印證空間技術,而是爲了實現空間的產業”,今後航天員的保障還需不斷推進,以將來應用到深空探測中,比如載人登月。
睡
兩人睡天宮另一人返艙
爲了給航天員營造健康、舒適的睡眠環境,天宮一號設了兩個專用睡眠區,裏面有獨立的照明系統,航天員可自主調節光線,採用冷光源的白光燈由一組燈束組成,發出的光均勻不刺眼。
另據央視報道,航天員在太空中生活只能睡“糊塗覺”,不再能日出而作日入而息,因爲24小時之內會日出日落很多次。
由於失重飄浮,航天員行動起來不像在地面上那樣自如,坐立不穩搖搖晃晃,稍一擡頭仰身就有可能來個大翻身,彎腰時又可能翻筋斗,所以一切動作都得小心翼翼。
航天飛行中,睡袋一般固定在飛船內的艙壁上。在失重時分不清上和下,所以航天員既可以靠着天花板睡,又可以筆直地站着靠牆壁睡。爲了防止無意中觸及開關,他們睡覺時必須把雙手束在胸前。宇宙空間中的睡覺姿勢很特殊,失重時,身體完全放鬆會自然形成一種弓狀姿勢。在空間軌道站上,航天員已可享受分隔式臥室和牀,但他們在睡覺時必須把自己捆在牀上,以免翻身時因失重而飄離。
這次任務繼續實行天地同步作息制度,同神九任務相比,改進了夜間有人值守制,這樣可以保證每個人的充足睡眠。不過,其實值班制度是有的,每天睡覺時,兩人睡在天宮一號,而有一人則需在神十的返回艙休息。
□相關揭祕
世上首位“太空教師”
中國女航天員王亞平搭乘神舟十號飛船按計劃入軌。她將在距地約300公里的浩瀚太空爲青少年授課,從而成爲中國首位“太空教師”。
而世界上第一位“太空教師”則是美國的克里斯塔·麥考利夫。1986年,她和6名同伴在“挑戰者”號航天飛機事故中犧牲,但人類通過航天飛行激發民衆科學熱情的活動並未因此中止。
2007年,美國女宇航員芭芭拉·摩根實現了麥考利夫的夢想。她隨“奮進”號航天飛機進入國際空間站,通過視頻向學生展示了在太空運動、喝水等情景。
航天培育“太空種子”
種子送到太空,經過宇宙射線、高真空、微重力等共同誘變作用後,產生基因變異,再返回地面培育成新品種。有一天,你吃到的蔬菜可能和現在不太一樣,因爲它的種子曾經到太空去“旅行”了一番,併發生了基因的巨大改變。航天育種到底是怎麼回事,“太空種子”怎樣才能變成餐桌上的蔬菜呢?
“航天育種,是利用返回式航天器將作物種子、試管苗、微生物等搭載到宇宙空間,在宇宙射線、高真空、微重力等共同誘變作用下使生物自身基因產生變異,再返回地面選育作物新品種的育種技術。”甘肅省航天育種工程技術研究中心主任說,“簡言之,這是航天技術、生物技術和農業育種技術的集成創新。”
據瞭解,成功培育一個“太空蔬菜”品種,往往需要五六年甚至更長時間。航天器搭載回來的種子先要經過4代以上的選育,選出其中有價值的育種材料並確定其性狀穩定後,才能開始雜交育種,雜交種經田間鑑定後,進行品比試驗、區域試驗和生產示範和相關檢測、檢驗。最後還要經過省級以上農作物品種審定委員會審定、認定,才能大面積推廣並端上百姓的餐桌。
目前,該基地培育的太空辣椒、番茄、茄子、小麥等31個新品種均通過了科技成果鑑定和甘肅省農作物新品種審定委員會審定、認定,並已在25個省區市得到大面積推廣。