中國(guó)結(jié)將游太空天宮一號(hào)將搭載一枚中國(guó)結(jié)飛上太空,把濃郁的中國(guó)風(fēng)情帶入浩渺的太空。中國(guó)結(jié)所代表的平安、團(tuán)圓、祥和的寓意代表了研制團(tuán)隊(duì)對(duì)天宮一號(hào)和整個(gè)載人航天工程的美好祝愿。
隨著天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器奔向蒼茫宇宙,航天員在太空有了新家。將在太空呆上兩年的天宮一號(hào),將隨時(shí)迎接航天員駕乘飛船入住。這個(gè)家“家具”眾多、功能齊全,航天員要在其中工作、生活并開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)。讓我們數(shù)數(shù)天宮一號(hào)里的那些“寶貝”,看看它為航天員提供了哪些工作生活設(shè)施。
寶貝一:鍛煉器材
航天員可騎自行車鍛煉
航天員將來要在天宮一號(hào)中駐留的時(shí)間比以往的神舟任務(wù)明顯延長(zhǎng)。長(zhǎng)時(shí)間在失重環(huán)境下生活會(huì)造成肌肉萎縮、骨丟失等癥狀,所以航天員需要通過太空鍛煉進(jìn)行健康維護(hù)。天宮一號(hào)首次帶上了太空鍛煉器材,例如特殊自行車,用于鍛煉下肢肌肉;拉力器,用于鍛煉肩部和背部肌肉;下體負(fù)壓筒,對(duì)下半身施加負(fù)壓,促使血液向下半身流動(dòng),改變失重環(huán)境中血液朝頭部轉(zhuǎn)移的情況。這些也是目前國(guó)際空間站通用的失重防護(hù)鍛煉器材。
此外,航天員的筆記本電腦里事先存儲(chǔ)好他們感興趣的影音節(jié)目,甚至還可以從太空中往地球上發(fā)送電子郵件。
寶貝二:祥云睡袋
抗阻燃、防靜電、重量輕
天宮一號(hào)為航天員準(zhǔn)備的藍(lán)色睡袋外部繡有祥云圖案,相比神七的睡袋,其重量明顯減輕,材料也是優(yōu)中選優(yōu),具有抗阻燃、防靜電、重量輕、松緊可調(diào)等特點(diǎn)。天宮一號(hào)還為航天員準(zhǔn)備了保暖內(nèi)衣、保暖褲、運(yùn)動(dòng)襪、運(yùn)動(dòng)服、短褲等。這些衣服的設(shè)計(jì)比較特別,主要是考慮太空工作實(shí)驗(yàn)的特殊需求,比如有的衣服裝有電纜口,有的口袋用于放置輻射測(cè)量?jī)x等。由于天宮一號(hào)是長(zhǎng)期無人低壓運(yùn)行,會(huì)造成衣服材料加速老化,研究人員在地面做了大量的低壓存儲(chǔ)試驗(yàn),用專業(yè)設(shè)備拉扯衣物,確保拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度合格。
寶貝三:滅火手套
遇火情可隨處抓握火苗
天宮一號(hào)和神舟飛船都配備了滅火裝置。如果火情小,就用手套狀的滅火濕巾,可以隨處抓握火苗。它不僅耐高溫,而且絕緣性能好,這是因?yàn)樘罩械幕馂?zāi)大多是由電纜引起。滅火器只在火情較大的情況下使用。航天員戴上防毒面具,按下滅火器上的按鈕,噴射出的滅火劑就會(huì)把著火點(diǎn)與四周的氧氣隔離。由于滅火劑有毒性,一旦使用了滅火器,密閉艙里的空氣就受到了污染,航天員不再適宜待在艙里,要么更換艙內(nèi)的空氣,要么返回地球。
寶貝四:質(zhì)量測(cè)量?jī)x
給失重的航天員“稱重”
為了探索航天員長(zhǎng)期駐留太空的醫(yī)學(xué)變化規(guī)律和防護(hù)措施,天宮一號(hào)裝載了很多空間醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。質(zhì)量測(cè)量?jī)x能在失重條件下“稱量”人體質(zhì)量,反映航天員飛行期間體重的變化。骨丟失對(duì)抗儀通過對(duì)航天員施加外力刺激,研究如何對(duì)抗太空飛行造成的骨丟失。
還有一些裝置用于研究失重環(huán)境下細(xì)胞變化規(guī)律、人的心理變化規(guī)律以及對(duì)艙內(nèi)氣體采樣分析等。相比神舟系列任務(wù),天宮一號(hào)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和項(xiàng)目大大增加,航天員工作量也相應(yīng)加大。
寶貝五:凈化裝置
精心打造“地球”環(huán)境
人類想在太空長(zhǎng)期逗留,必須設(shè)法制造適宜人類生存的小環(huán)境。除了維持合適的溫度、濕度、壓力、氧氣等常規(guī)環(huán)境外,天宮一號(hào)還對(duì)控制微生物和微量有害氣體配備了專門的“武器”。人體是微生物的產(chǎn)生源,代謝的皮屑在空氣中以浮塵形式存在,微生物控制裝置能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)空氣進(jìn)行高效過濾凈化。
艙內(nèi)設(shè)備和非金屬材料會(huì)釋放微量有害氣體,對(duì)航天員健康不利。有害氣體凈化裝置能強(qiáng)力去除幾十種有害氣體,在航天員進(jìn)入前提前開啟運(yùn)行。此外,航天員呼吸、排汗產(chǎn)生的水汽也有冷凝水收集裝置定時(shí)自動(dòng)收集。
寶貝六:心電裝置
24小時(shí)記錄心電數(shù)據(jù)
天宮一號(hào)攜帶了更新穎、更豐富的醫(yī)監(jiān)設(shè)備,采集航天員生理數(shù)據(jù),為航天員醫(yī)學(xué)健康維護(hù)提供技術(shù)支持。比如,航天員隨身攜帶的心電裝置能24小時(shí)連續(xù)記錄心電數(shù)據(jù),而且不受測(cè)控弧段的限制。測(cè)血壓的設(shè)備和地面袖帶式不同,在胸部連上心電電極,在手指上戴上血氧、脈搏波傳感器,對(duì)心電信號(hào)和脈搏波信號(hào)進(jìn)行分析處理,計(jì)算出心率、血壓、血氧飽和度等生理參數(shù)。
寶貝七:回收設(shè)備
變尿?yàn)樗?,進(jìn)行氧氣再生
神舟飛船過去攜帶的都是消耗性資源,航天員衣食住行所需的物資都從地面攜帶,而天宮一號(hào)首次對(duì)再生技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,攜帶了廢物回收利用設(shè)備。電解制氧裝置是將純水制成氧氣,動(dòng)態(tài)水氣分離裝置是用航天員的尿液進(jìn)行水氣分離。未來空間站上尿變水、氧氣再生等技術(shù)都與此息息相關(guān)。這些技術(shù)走向成熟后,將大大減少地面補(bǔ)給,實(shí)現(xiàn)尿液、體液和有害氣體等資源的回收利用。
寶貝八:蔬菜水果
只是試驗(yàn)品,能看不能吃
部分航天食品將隨天宮一號(hào)進(jìn)入太空,包括蔬菜、水果、肉類和復(fù)水湯等成品菜肴,也有蛋白、脂肪、淀粉等單體成分,但這些都不能吃,還只是實(shí)驗(yàn)品。真正能吃的航天食品要等航天員隨飛船帶上天,種類會(huì)非常豐富,也更加符合航天員口味。
實(shí)驗(yàn)用的航天食品將來要跟隨對(duì)接的載人飛船返回地面,研究人員要觀察它們?cè)谔臻L(zhǎng)期運(yùn)行后會(huì)發(fā)生哪些變化。據(jù)航天食品專家陳斌介紹,太空輻射、艙內(nèi)溫度變化等因素都可能對(duì)食品構(gòu)成影響。他們?cè)诘孛娲鎯?chǔ)了同批次的航天食品,用于對(duì)比研究。
寶貝九:實(shí)驗(yàn)細(xì)胞
只能航天員攜帶上天
此外,航天員將來駕乘飛船與天宮一號(hào)對(duì)接時(shí),還會(huì)攜帶一部分產(chǎn)品上天,有的要轉(zhuǎn)運(yùn)到天宮一號(hào)中。一方面是因?yàn)楹教炱鬏d荷有限,無法一次帶完所有產(chǎn)品,另一方面是出于產(chǎn)品壽命的考慮,比如做實(shí)驗(yàn)用的細(xì)胞,在長(zhǎng)期無人條件下難以存活,所以要跟人一起帶上天。
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