太空生存篇

太空人

太空人是对宇航员的俗称，也是指驾驶、维修和管理航天器并在航天过程中从事科研、生产和军事等活动的人员。

太空人英文名

“中国航天员”有了英文名Taikonaut。

“Taikonaut”最先是由马来西亚华人科学家赵里昱1998年在网络科技论坛里使用的。这一年，中国组建了中国航天员大队。2003年，神舟五号把第一名中国航天员送入地球轨道时，英文“太空人”也和杨利伟的名字一样，一举成名。

两年后，神舟六号从酒泉卫星发射中心起飞，带着2名中国“太空人”费俊龙和聂海胜在太空遨游了5天。时隔3年，已经成功发射的神舟七号将实现中国人的首次太空行走。届时，中国将成为继俄、美之后第三个掌握太空出舱技术的国家。

太空人由来

当中国人即将迈出太空第一步的时候，一个以中文为词根新造出的英文单词“Taikonaut”（“太空人”），也在世界各地关于“神七”的报道中频频出现。

新单词是汉语拼音“太空”（“Taikong”）和希腊词“naus”（航行者）组成。西方媒体越来越多地用这个新词来称呼中国航天员。这个诞生不久的英语单词已被收入主流英文辞典中。在牛津简明英语辞典第11版中就有“Taikonaut”，并解释为“专指中国航天员”。英文朗文辞典也收录了这一词汇。与此对应的是“Cosmonaut”，专指前苏联和俄罗斯的航天员。

“太空人”被西方接受，并收录到主流英文辞典，反映出中国在世界舞台上日益增强的科技影响力和国家整体实力。

中国太空人

2003年10月15日，杨利伟乘神舟5号进入太空，历时21小时返回地球。

2005年10月12日，费俊龙和聂海胜两名中国航天员被送入太空，历时5天返回地球。

2008年9月25日，翟志刚、刘伯明、景海鹏三名航天员进入太空，历时2天20小时28分返回地球。

太空生活

遥望夜空，人们总是传说，美丽的嫦娥在月亮上过着幸福的生活。而在上海举办的世界太空科技文化展为人们打开了一扇真正的太空生活之门。

在展会上，身着舱外活动宇航服的人员在进行表演。

这是世界上最贵的衣服，每一件价值1000多万美元。凡是大气层为地球居民所提供的各种保护，宇航服无不具备：提供氧气、排除二氧化碳、防辐射、温度控制、压力控制，它可以使宇航员在太空安全地生存9个小时。

在戴上头盔之前要先戴上史努比帽，它包括一个麦克风和一个耳塞，这是与地球联络的生命线。

航天飞机的工作人员始终穿着一件由特殊材料制成的保暖内衣，上面的橡皮水管可以带走身体产生的热量。

宇航员穿的靴子，靴底由硅胶注成。太空中，阳光下和阴影中的温差可达200度，所以太空靴外面的防护套由很多层既防辐射又耐高温、低温的材料制成。

在失重的太空吃饭成了问题。宇航展还展出了宇航员所吃的食物，这些食物都是经过浓缩、脱水的，吃的时候要先打开一个小口，把水灌进去，等它们膨胀得跟原来差不多的时候，才能慢慢挤压出来吃，但是这些脱水食品并非象压缩饼干那样难咽，它们仍然保持着原有的风味和营养价值。但失重使脑部充血，影响了宇航员的味觉，所以吃起饭来并不香。

吃下去的东西要排泄，小小的生活琐事在失重的状态下并不容易解决。随身携带于宇航服下的收集尿液的装置，使宇航员免于脱衣服去卫生间，而座便器的特殊之处在于能够产生一个吸引力，在失重状态下有助于宇航员顺利排便。

由于不再支撑体重，骨骼中的钙会流失，肌肉会萎缩，宇航员每天必须在外加重力的情况下完成所有的训练计划。

因为失重，在太空睡觉时任何姿势都一样，站着和躺着不存在区别，为了防止睡觉时飘来飘去，宇航员都采用拘束袋，将自己固定在舱壁上。但是在主舱很难睡好觉，因为每隔45分钟太阳就会升起一次。

在太空洗澡非常麻烦，淋浴间的下面要安装吸管，将水和蒸汽向下抽，还必须把脚固定起来，否则水一冲，人就会翻跟头。

在航天飞机中，打扫卫生是一件十分重要的工作，一些废物如头发、面包渣、咖啡、果汁等会变成一个个小球，飞来飞去，如果飞到仪器内是很危险的。

空间站里有垃圾处理中心，为了保护太空环境，所有的工作和生活垃圾必须先在这里干燥和粉碎，变成粉尘之后才能排入太空。

现在，科学家们正在研究人工重力，它将使未来的太空生活与地球上没有太大差别，使太空变成人类在地球之外的另一个家园。

生活在太空

1957年10月4日，前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星“卫星”号，标志着人类已经具备了靠人的智慧和力量初步挣脱地球引力把一种重物推出大气层的能力。1％1年4月12日，前苏联宇航员加加林驾驶飞船首次进入太空，开创了载人航天的新纪元，人类真正实现了“冲出大气层”的愿望，树立了人类向太空进军的里程碑。随后的30多年，世界航天技术实现了巨大的突破，人上月球，“船”探宇宙，卫星定点，往返天地，真乃花样繁多，日新月异，使人惊叹不已。

航天飞行的成功是几千年来人类积累的物质和精神财富结出的光辉硕果。二次世界大战以来，基础研究包括材料、工艺、医学等领域的长足进展更给它提供了丰富而直接的营养。

航天事业的发展又回过头来，以其自己的成果扩大了人类的眼界，推动了许多学科的蓬勃发展，帮助我们获得更多的，甚至无法在地面上得到的精神和物质财富。

然而，人类不能“赤手空拳”地进入空间和踏上别的星球。他需要解决从地球到遥远的空间或其他星球必然会遇到的所有切身问题：缺氧、失重、低气压、真空、极端温度、饮食、排泄、睡眠、行走、工作……那么人类要生活在太空须具备什么条件呢？

太空采访

采访在太空飞行的宇航员，是记者追求的目标。有两种方式可循：一是通过天地间双向电视通讯系统进行间接采访；二是亲自到飞船上去直接采访。

早在美国航天飞机试飞成功后，美国《时代周刊》记者哈里姆迪就向美国宇航局提出了遨游太空的申请，他希望成为第一名太空记者，用记者的眼睛来观察太空生活和工惟，对太空飞行进行直观的报道。但当局是否应允，何时飞向太空，舆论界不得而知。1989年3月27日，前苏联和日本在莫斯科签订了一项把日本记者送上太空的宇宙飞行协议。

这项协议是由前苏联宇宙技术设备局局长亚历山大·杜纳耶夫和全苏专利外贸联合公司经理瓦列里·伊格纳托夫，同日本东京广播公司经理中村喜一和《东京广播新闻》社经理太田浩签订的。这一想法始于1988年，当时日本广播公司在前苏联拍摄宇宙计划的电影，日本人就顺水推舟地提出让一日本记者乘坐“和平”号空间站进行太空采访的想法，这一想法得到前苏联的首肯。其中原因有二：一是在这之前，前苏联已在其“礼炮”号与“和平”号空间站上，先后把匈牙利、波兰、越南、古巴、蒙古、罗马尼亚、印度、捷克、法国、叙利亚等国13名飞行专家送上轨道进行了为时不等的太空飞行，从中大获裨益，加深了两国间的互利友好关系，扩大了两国之间的技术交流，日本记者参加“和平”号飞行，正是这些国际合作飞行的继续和发展；二是1987的前苏联宣布开拓卫星国际市场，利用航天技术进行商业交易。通过送日本记者上太空打开突破口，机会难得，何乐而不为呢？根据协定，1991年6月左右，一名日本记者作为国际飞行混合乘员组的成员在“和平”号空间站进行为期8天的飞行。日本记者将在空间站进行一系列电视报道，反映宇航员的生活和工作，介绍太空科学实验的情景。按照太空飞行的标准，在东京广播公司的40名记者中选拔四名候选人，然后将他们送往莫斯科“星城”宇航员培训中心，进行太空飞行训练。经过淘汰，最后保留2人，其中一人作预备队员。

前苏联发射的“联盟TM-11”号飞船把一名日本记者和两名前苏联宇航员一起送人轨道，进入“和平”号空间站，进行了为期8天的太空采访活动。

这位享受太空采访殊荣的日本记者是东京广播公司国际新闻部副部长丰广秋山，曾在美国任驻华盛顿分局局长，48岁，他的夫人叫京子，41岁，丰广秋山是1989年9月8日，同25岁的摄影女记者菊地良子一起被选拔为太空记者候选人的，同年10月进入前苏联宇航员训练中心进行训练。秋山性格开朗，身体出人意料的健壮，有着惊人的毅力，他平时每天抽4包烟，喜欢喝纯威士忌酒。为了航天训练，他戒了烟，出色地完成了各种课目的训练，体重整整减轻了5千克。此外，秋山曾接受过在歼击机上作随机记者的训练，这些条件使秋山脱颖而出，成为世界上第一名进入太空的记者。

在为期8天的太空飞行中，秋山每天向地面作10分钟电视转播和20分钟的口语广播。当秋山进行电视转播时，远在日本的千家万户只要选定东京广播公司电视发射台的第六频道，即可收看到从太空发回的电视画面。当第一次从太空舱进行报道时，秋山向日本观众惊呼“我看到了地球，它真美，那是真正的天蓝色！”但在此后的报道中他提醒人们：从宇宙中看到加勒比海上空的大气是清洁的，呈蔚蓝色；然而白本和美国的上空则飘浮着团团烟雾，这是令人沮丧和不安的。秋山在太空边用肉眼观察地球，边从空中摄像。他用自己带到太空站的170千克重的高精度摄像装置拍摄下了东京、莫斯科、纽约、巴黎等大工业城市，也摄下了被称为“地球之肺”的亚马逊热带雨林遭到破坏的情况。

太空度新年

当人们在地球全家欢度新年的时刻，在那浩翰的天空，宇航员也需和人们一样要享受天伦之乐。

世界上第一个在太空过新年的人是美国的宇航员卡尔·波·格和吉布森，他们是1973年11月16日随美国的“天空实验室”第三次发射进入太空的。直到1974年2月8日才返回，共在太空逗留了酗天。这期间恰逢感恩节、圣诞节和新年。节日里他们除选择了美味的牛排；鸡和肉汁等天厨佳肴进行丰盛的会餐外。新年这一天，卡尔和吉布森还进行了一项有意义的舱外活动，观测了科霍特彗星的运动，开创了在太空过工作新年的先例。

饶有兴味的是，在太空新年的这一天，宇航员有十几次迎接新年。1977年12月20日进入“礼炮6”号空间站的前苏联宇航员罗曼年科和格列奇科，当他们于12月31日在太空迎接新年的时候，他们在一昼夜里17次迎接新年，首先是和本国的堪察加入、西伯利亚人和中亚各共和国居民、乌拉尔居民、莫斯科火和前苏联欧洲部分的居民迎新年，后来又和保加利亚、波兰、匈牙利等国和西欧各国居民迎新年，然后又和北美洲及南美洲的居民一起迎新年。迎新年机会如此多，使宇航员们心神不安，不知和哪些居民迎新年最合适，为了“不分散精力”和“不脱离工作太久”，经请示地面控制中心，乘员组决定按莫斯科时间只庆祝一次新年。按照这一计划，除夕之夜宇航员们在“蓝色星火”节目中与亿万电视观、众见了面，按传统举杯祝大家“新年好”，并祝地球上的人诸.事如意，喝了一口刺五加酒，然后吃节日晚餐，给新年增添了特别的喜庆气氛。

为何在太空会有如此多的迎新年机会呢？这是因为在太空飞行时的昼夜周期和地球上的昼夜周期是不相同的，太空上的昼夜周期是同航天器的轨道高度有关，高轨道昼夜周期长，低轨道昼夜周期短。载人航天器轨道是近地轨道，近地点约加千米左右，远地点约700千米左右，绕地球飞行一周约90分钟，即太空轨道飞行时的一昼夜约90分钟，那么.相当地球一昼夜的24小时，就有16个昼夜变化，因此在太空就有16次迎新年的机会。例如美国天空试验室飞行高度为435千米，绕地球一周为93分钟，24小时之内有15个多昼夜变化。卡尔、吉布森当年在太空欢度除夕之夜时曾15次迎接新年。为了保持地面上的生活习惯和昼夜节律，宇航员的作息时间仍以34小时为一昼夜，规定8小时工作，8小时睡眠，其余为业余时间。

除了在太空迎新年外，宇航员还多次在呔空度过了许多有趣的节日。例如，1985年11月28日，“阿特兰蒂斯”号航天飞机的机组人员，曾在太空欢度感恩节，他们的节日食品包括清炖鸡汤、熏火鸡、红莓酱、青豆、玉米、面条等，十分丰盛。未来的载人飞行中，随着载人时间越长，将会有更多的人享受在太空度新年的情趣。

冲击和振动

火箭发射的时候，存在着巨大的冲力，这种冲力是汽车和电车的几十倍。一般人在0.15g冲击下，就会感到不舒服。而运载火箭发射时有几个g和十几个g的冲击力。怎样战胜这种冲击力，人们通过离心装置测定，如果躺在飞船内，在7g的冲击力下，可经受100秒，在10g冲击力下可经受30秒钟。利用这一生理特点，让人横躺在飞船内，让火箭用较小的加速度起飞，宇航员就可以摆脱冲击力的折磨而顺利踏上飞往太空的旅途。

振动来源于火箭发动机。运载火箭在发射台点火时抖动，其低频振动最大，但时间很短。随着上升速度迅速增大，气动力更会引起火箭剧烈振动。上升到一定高度时，大气密度减小，振动逐步减弱。由于火箭点火发射上升所需的时间只要2分多钟，因此，只要采取适当的减振措施，振动并不是十分严重的威胁。

失重环境

失重是人进入飞行轨道遇到的一个特殊物理因素。宇宙飞船绕地球轨道作圆周运动时，飞船运动的离心力和地球对飞船的引力相等，由于这两种作用力方向相反，使飞船中的人和物体处于一种失重状态。宇航员在太空飞行，少则几天、几个月，多则一年甚至几年。长期处在失重条件下，对人体产生许多不良影响。人在长期稳定的地心引力条件下生活，重力对人体各部分的作用不同，因而形成了一定的比例，骨骼结构的坚固性和它的功能，肌肉活动、体液分布的特点，保证了人体对重力的对抗，使人得以生存和发展。习惯于地球重力条件下生活的人，一旦进入失重环境，人体重量就会顿然消失，行动起来就会身轻如燕，犹如飞翔在空中，有“飘飘然”的新奇感，吃饭、喝水、穿衣、睡觉等一切生活同地球重力环境有根本的区别。更为重要的是，在失重环境下，人的生理功能也要发生变化，如血液要重新分布，大量血液涌向上身，骨盐代谢紊乱，骨质会严重失钙。多数初人失重环境的人出现类似地面晕车、晕船的航天综合征。

失重并不会引起严重的生理障碍，消除了失重危害人体安全的顾虑。只是人在失重条件下生活与地球上有许多不同，人必须从生活内容、生活方式、生活习惯上要适应失重的变化，采用全新的方式进行。

真空环境

随着飞船离开地面高度的增加，空气越来越稀薄，大气压强不断下降。人在这种环境中生活，必须采取特殊的保障措施，如载人飞船必须天衣无缝，并在飞船内造就人工的小气候，与地球气候大致相似，以保证宇航员的正常生活和工作。考虑到飞船漏气和裂纹等故障时，不使宇航员暴露在真空环境中，宇航员必须身着宇航服，以加强自我保护。

“流星”的危害

当地球公转经过某些流星体轨道时，流星体会以每秒11至73千米的速度闯人地球大气层，与大气分子剧烈撞击和摩擦，产生强烈的热和光，这叫“流星”现象。没有燃烧完的流星体落到地面上来叫做“陨星”。根据其化学成分可分为陨石、陨铁、陨铁石。目前世界上已发现的陨星约1700颗。另据卫星测量，每天约有3000吨的流星物质进入大气层，形成宇宙尘。此外，自1957年发射第一颗人造卫星以来，全世界已发射了3000多颗卫星人轨，目前约有1600颗卫星尚在轨道运行。每发射一颗卫星，在太空要留下10个左右的辅助设备残骸。这些卫星寿终正寝后的碎片及其辅助设备的残骸，散落在茫茫的宇宙中，形成新的流星，即宇宙垃圾。1983年，前苏联发射的一颗宇宙系列人造卫星，曾被宇宙垃圾击中留下了撞击的伤痕。1984年美国“挑战者”号航天飞机返回地球时，发现一处有直径为1厘米的裂纹，经查实系0.2毫米左右的涂料碎片撞击所致。

航天噪声及其危害

在发射上升阶段的噪声，主要是火箭发动机所产生的喷气噪声和飞船通过稠密大气层所产生的摩擦噪声。当发动机点火时，地面噪声最大，噪声以发射台为中心向四面扩散，这一阶段噪声持续时间为120秒。其中飞船起飞后碰秒时总声压级最大，高达162分贝，其舱内噪声达125分贝。

在轨道飞行阶段噪声，主要来源于飞船舱内的生命保障体系。由于生命保障体系必须始终保持运转状态，因此噪声一直伴随着宇航员，其总声压达30～75分贝。

根据地面测定，人耳所承受的噪声是有限度的，声压超过140公贝时，会引起耳痛，超过160分贝，会损伤听觉机构。45分贝噪声会妨碍通话，30分贝以上的噪声，会干扰睡觉和休息。噪声声频若接近人体腹部的自然频率，还会造成人的内脏移动，导致肠胃紊乱，出现头晕和呕吐等病状。据此，为太空飞行制定了噪声的容许标准。这些标准是：上升和返回阶段舱内容许噪声为125分贝，轨道飞行阶段容许噪声30昼夜飞行为印分贝，8昼夜飞行为75～80分贝。采取以下措施防止噪声的干扰，座舱壁衰减噪声30～40分贝，宇航服可衰减5～10分贝，头盔可衰减20～25分贝。这样以来，到达宇航员耳朵和身体表面的短时噪声强度就只有115～120分贝，是能够抗拒的。

空间的其他不利因素

超重、高能粒子、宇宙线等空间环境对宇航员太空飞行也有影响。

载人飞船在上升阶段的加速度达8g，再人大气层时减速度达11g，卸口速度作用下，人体的体液和内部组织发生位移，引起胸痛、呼趿困难、肌肉紧张、极端受压、流泪黑视。

载人飞船在外层空间飞行，失去了大气层的保护，完全处在紫外线、宇宙线、高能粒子的包围之中。在这种状况下，人若没有特殊保护一刻也不能生存。

座舱

座舱是整个载人飞船或空间站的核心部分，由于要为宇航员提供类似地球环境的生活条件，其特点一是坚固，座舱的结构要有足够的强度与刚度，经受大气层的剧烈摩擦而不解体，能承受200℃以上温差的变化不变形，能在辐照和强烈振动的条件下可靠地工作；二是轻便，轻便是航天器设计的重要指标，发射飞船时，运载火箭的运载能力与有效载荷（卫星或飞船）的比例大致为，100∶1，即100千克的火箭仅能把1千克的有效载荷发射人轨；三是密封好，飞船运行在几乎没有空气的太空，轻微结构变形都会导致飞行器内部气压的变化，使仪器设备失灵，导致严重的人身事故。

因座舱的设计不仅要考虑到发射时的要求，还得考虑返回时经受巨大的大气摩擦，外形选择十分讲究。从前苏联第一艘载人宇宙飞船“东方”号到美苏两国的航天飞机，外形可分为两种类型。其一是无翼式，前苏联的“东方”号飞船、“上升”号飞船、“联盟”号飞船，美国的“水星”号飞船、“双子星”座飞船等均属于无翼式。这种无翼式飞船，结构简单，工艺技术要求略低，工程上易于实现，其缺陷是不能获得很大的升力，返回地面时，宇航员无法控制飞船的落点。其二是有翼式，美苏两国研制的航天飞机就是这种类型，能够获得巨大的升力，能在预定的机场跑道降落。

座舱的结构布局

太空居室必须注意合理的结构布局，这不仅是宇航员生活舒适的需求，也是太空居室本身的需要。座舱中需要安置座椅、仪表、照明灯、生命保证系统、通信系统以及各种服务设施和设备。还要保障宇航员有足够的活动空间，要考虑宇航员进出方便，要有逃逸口。如果发生故障，需要紧急弹射时，座舱门要能自动打开，保证宇航员安全逃离，确保安全。如果是海面降落，返回的座舱必须密封。无论降落在海面和地面，座舱必须经得起冲撞而不损坏。此外，座舱还应有开阔的视野，宇航员可以透过飞船的石英玻璃舷窗欣赏太空壮丽的景色，观察发射前的各种准备活动，飞船在太空轨道上对接情况，返回时点火姿态和着陆情况，使宇航员在太空生活中有兴奋感，在太空活动中有安全感，同时也是对地观察的需要。

“天空实验室”由工作舱、太阳能望远镜、过渡舱等5部分组成，总重77.5吨，有效容积360立方米。宇航员居室是其主体部分，是个长约15米，直径为7米的圆柱体，用隔板隔成卧室、餐室、观察室和盥洗室。卧室内有床铺、书柜、衣柜等生活设施。从1973年5月到1974年2月，先后有三批9名宇航员在“天空实验室”工作，分别停留了28天、59天、以天，拍摄了太阳观测照片18万多张，地球资源照片4万多张，进行了材料加工和医学、物理、化学等数百项科学实验。

空间站

前苏联的“礼炮6”号空间站是1977年9月29日从丘拉坦空间发射场发射的。初始轨道近地点219千米。远地点275千米，轨道倾角51.6度，周期89.1分。“礼炮6”号主要由一服务舱和两个可居住的密封舱组成。这两个密封舱1个位于站体后边的过渡舱，1个是工作舱。工作舱系由两个不同直径的圆柱体构成，中间同舱间段连接起来。“礼炮6”号设有两个对接装置和20多个观测窗口，“礼炮6”号所装载的观测仪器设备，均比以前各型号所载仪器有所改进。当“礼炮6”号同两艘“联盟”号飞船对接后总长可达30米，总重约32吨。

工作舱是空间站的中心。舱内设有各种仪器设备、控制中心、电传打字机及宇航员体育锻炼设施、医学监控设备、卫生设备，废品贮存容器、两架遥控相机等。过渡舱设有天车观测定向设备、照相控制设备等。在过渡舱和工作舱的舱间段中，装有生物医学设备，以及光谱仪、多光谱摄像机、两台黑白站内摄影机、3台站外摄影机和1台彩色摄影机。服务舱呈圆柱形，申螺栓固定在工作舱后面。舱内装有机动变轨系统、燃料箱、气箱、供电线路设备、姿态控制发动机、交会信标、电视摄像机、对接装置闪烁信号灯、无线电天线系统、太阳能电池帆板、对日定向设备等。工作舱长9米，直径2.9米至4.2米，容积90立方米，是宇航员工作和生活的居室，自发射上天，先后有数批宇航员进入其间进行了时间不等的太空飞行。

“家园”里的“小气候”

“气候”，包括座舱温度、湿度、气流等方面。为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。其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576-930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％。其二，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75～150大（314～628千焦）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18～25℃。人体每天呼吸、出汗和皮肤蒸发排出水分1.5升，对座舱内形成水蒸汽，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％～70％之间。其三，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，给宇航员身心带来危害，座舱采用物理吸附、化学吸收等方法排除空气污染。其四，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0.3～0.5米左右。特别是头部，吹向眼睛的风速不宜过大。其五，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、果晶。

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。除了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。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里睡袋，活动的里子起床单和被褥的作用。宇航员于睡前拉好拉链，只留下可让头部露出的开口。因为宇航员及其卧具均处于失重状态，睡袋要用带子栓牢在固定点上。

睡袋应轻便（重量不大于2.5～3千克），叠起时占地方要小（约10分米3）。睡袋只有一个尺码，故其长度应满足身高为185～190厘米的人使用，其宽度应不小于70厘米。

睡袋须选用卫生性能好的材料（毛、棉、亚麻）制造。

睡袋的保温性能应满足15℃环境温度下躺在里边睡觉的要求。

宇航员睡眠时的产热量约为80瓦，或相应为45瓦/米2（设体表面积为1.8米2）。

为“礼炮-3”号轨道站乘员制造的睡袋用拉夫桑人造棉作保温材料，面料采用体轻的卡普纶。睡袋长度约1900毫米，宽700毫米。其质量约为2.5千克，棉套厚度为5～6毫米。

1975年，在“礼炮-5”号上采用了改进的睡袋。该睡袋系以浅蓝色毛料制造。

此睡袋设有供伸出手臂的开口，足部设有通风口。其质量约为3千克。

“家园”的能源

在几百千米的轨道上，空气稀薄，太阳无漫射，空间背景黑暗，对比度比地面大得多。会造成宇航员视力下降，看不清仪表读数。其次飞船处在黑暗中时，舱内需用高效白炽灯或其他措施来保证舱内的亮度。为了录下宇航员的工作、生活情况及舱内景物，舱内还必须安置摄影灯。无论是日光还是灯光，舱内都要采取有效措施，使之光线柔和、照度明亮。此外，除了照明外，飞船内许多设备和仪器都是需要电来启动并保持运转的。

电源是飞船的心脏，其电源主要靠以下几种办法来解决。其一是太阳能电池，这是一种可以把光能直接转换成电能的半导体器件，寿命长，可连续工作。只要向着太阳，太阳能电池就能工作，向仪器设备提供电能，同时给蓄电池充电。背着太阳时，蓄电池就接替太阳能电池供电。目前太阳能电池方阵有二类：一类是立体装式，即太阳能电池直接安装在飞船的壳体上；一类是展开式，将方阵独立于壳体之外，形成单独部件，发射时以一定方式固定在卫星本体上，并收藏在罩内，进入轨道后才完全展开。太阳能电池有硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、硫化镉太阳能电池。它们都是按一定要求串联和并联而成的。美国在“发现”号航天飞机上曾试验了一种柔性太阳能电池，它在天上展开的面积为31米×4米，有10层楼高。这种电池采用印刷电路的方法在卡普隆薄膜上制成，可像手风琴一样展开和收缩，折叠时可收放在一个18厘米的小匣子里。能产生12.5千瓦以上的电能，比普通太阳能电池在性能、寿命、用途上略高一筹。其二是燃，料电池，它是一种将燃料的化学能转变为电能的电化装置，工作原理与一般蓄电池相似，也是由一种电解液隔开的两个电极所组成，既能产生电又能产生水（在宇航员喝的水一节中有叙述）。其种类有离子交换膜氢氧型，改进的培根型，石棉膜型。额定功率为200瓦、2000瓦、5000瓦，航天飞机在7天的飞行任务中，一共需耗电1627千瓦小时，主要靠三个燃料电池供给，每个电池最小功率34瓦，平均功率7千瓦，最大功率12千瓦，整个燃料电池最大功率24千瓦，平均功率14千瓦。在一般情况下，只使用两个燃料电池。根据设计要求，燃料电池的寿命是5000小时，工作寿命为2000小时，每组燃料电池可以完成29次7天的飞行任务。三是核电池，具有功率大、寿命长的特点，核电池大致分为二大类：放射性同位素电源和核反应堆电源，功率约为2-5千瓦，据报道，前芦苏联已在发射的33颗海洋监视侦察卫星上安装了核电源。核电源能给卫星和飞船带来稳定的电源，亦给人类带来了忧虑，30多年来，前苏联已有多颗卫星发生故障，其核动力装置给地球带来难以排解的心理压力，时常担心核祸从天而降。目前美国正在研制20千瓦的空间核电源，工作寿命为3～5年，以接替寿命短的电池。

不论哪种电池，其电流均要通过功率分配和控制系统分配到飞船各处需要电源的部位去，通过计划分配来满足飞船及其乘员对电力的需求，保证宇航员正常的工作和生活。

目前，空间站的核发电技术正处在研究阶段。美国宇航局、能源部和国防部的战略防御创新办公室制定了一个“自供电100号计划”，预计发展中的空间站耗电量将超过300千瓦。这样大的电力供应量，只有依靠核发电来解决，其核发电装置有三种构想，一个是把反应器牢固地安装在空间站上，星上系统需要有38.5至49.5吨的保护层来防止核辐射的破坏，这意味着要增加空间站的起飞重量。一个是用一根很长的软链把核电站吊在空间站上，这样虽可减少防护层的重量，但30千米长的吊链系统会使空间站加速并影响有关科学实验的失重环境。一个是安装在200千米高的自由飞行平台，其弊端是这种平台需要姿态控制、能源和通信系统，且难以修理。哪种方法可行，现在未成定论。如果空间核电成功的话，将标志着空间站上了一个新的台阶。

太空洗澡

洗澡是保持身体清洁、促进人体健康的一种健身活动。较长时间不洗澡，人就会有不舒服的感觉，在太空亦是如此，宇航员享受洗澡的生活待遇并非易事。

在飞船里的“宇宙浴室”，其实就是一个如同手风琴式的密闭塑料布套。它挂在飞船座舱卫生间的顶棚上。用时放下，不用时叠起来吊在顶棚上。顶棚固定有一个圆形水箱、喷头和电加热器。水箱内盛5升水，与飞船的冷热水管道相通。浴室的地板上有一双与飞船舱固定的橡皮鞋。淋浴时，宇航员必须首先把通到浴室外的呼吸管套在嘴上，用夹子把鼻子夹住，避免从鼻道或嘴流进污水。然后放下密封塑料布套，使浴室形成真空，防止水珠向外飘出。接着穿上拖鞋，固定在一个适当的位置。启动电加热器，把水箱中的水加热到适当的温度。而后打开龙头，让温水由上喷下浇在人体上。浴室的地板上有许多小孔，下面是废物集装箱，用于盛废物和污水。当废水箱的水满了之后，就会自动报警，或由飞行专家操作排出舱外，或将废水送入废水净化设备进行处理，然后再用。

美国天空实验室的失重淋浴室就是这种类型的，它放在轨道工场的实验工作区，是圆筒形的，外壳是布的。在不用时折叠成扁平的形状。淋浴室的底环固定在地板上，并有脚限制器，上面的环包括淋浴喷头和软管。宇航员在使用淋浴室的时候，在一个增压手提式水瓶中加满热水，然后把水瓶挂在天花板上。一条软管把贮水瓶连到一个手拿的淋浴喷头上，宇航员用手把圆筒形的淋浴室壁向上提到适当位置，便可以用液体肥皂开始洗澡。肥皂和水是定量供给的。宇航员韦茨是第一个使用淋浴的人。他说，用的时间比预料的长些，但出来之后，身上散发出一种很好的气味。1973年6月8日，韦茨和他的伙伴曾享受了一次特别难忘的太空热水浴。下午6时左右，在宇航员座舱，他跨进一个42英寸（1066毫米）划、的圆环里。当他把圆环升高时，连在上面的淋浴布简便像手风琴一样伸开；并把他罩住。把圆环固定在天花板上像盖子一样的装置上，打开喷头后，一种奇特的现象产生了。喷出来的水不是往下掉，而是散成浓雾般的珠滴四处飘荡。落到人身上和布筒上时发出“巴嗒巴嗒”的响声。水四处飘荡不往下水道里流；韦茨淋水之后便关掉喷头用打了肥皂的毛巾搓洗，然后用剩下的水冲洗，最后开动水泵把污水从淋浴密封桶里抽出来，再用类似真空吸尘器的东西把附在布筒上的水吸走。洗澡过程前后用了一个小时，其中擦澡15分钟，而排除污水却用了45分钟。

现在美国航天飞机宇航员洗澡已由淋浴改为盆浴，与家庭浴室差不多。唯有不同的是，澡盆里有一付“脚镣”，洗澡时需把脚套在其中，或用保险带系起来，以免飘走。水有吸附粘性，不流走。因此太空洗澡用水异常节省，不要担心浪费。

太空睡眠

平凡的事情只有在它不平凡时才去描述它。睡眠是极其平凡的，但张飞睁眼睡眠，还有在一根扁担上睡眠，行军走路时睡眠等等就很不平凡，描述起来，使人津津乐道。太空睡眠也是很不平凡的，在这里需要描述一番。

太空睡眠之所以不平凡，是因为那里的环境条件与地面上迥然不同。飞船绕地球飞行时，那里处于失重状态，这是造成太空睡眠与地面上不同的最主要的原因，此外还有昼夜节奏不同，以及存在噪声干扰等等。

在床位紧张时，常常听到这样的玩笑话：今晚上把你挂在墙上睡。在航天飞行时，这种睡眠方式一点没有玩笑的成分。在失重环境中，不管在什么地方（飘在空中、靠着墙壁、绑在床上）都可以睡眠。不过，许多人对飘浮睡眠不习惯。一位美国阿波罗飞船宇航员说：“当你在睡眠中发现自己身体.下面没任何支撑的东西时，你会有一种掉进万丈深渊的感觉。”同时，为了安全起见，最好还是睡在睡袋中，把睡袋固定在床上或墙壁上，以免到处飘浮，在飞船有速度变化和振动冲击时造成碰伤事故。考虑到人在地面上的睡眠习惯，美国在航天飞机上设置多层水平床铺，每个床铺长1.8米，宽0.75米，有一条能防火的睡袋，睡袋通过绳索和搭钩与床铺相连。睡觉时，钻进睡袋，拉上拉锁，用皮带系住腰部，就可以睡眠了。但是，许多人不习惯睡多层铺。一名欧洲宇航员说，当他在下铺睡眠时，感到好像在床底下睡觉一样。有的人宁愿睡在两层甲板中间的空格中。其实，如果把睡袋挂在墙上，照样可以很好地睡眠。如果将睡袋紧贴墙壁，睡眠时后背可以伸直，会感觉像睡在床铺上一样，只不过垂直床铺比水平床铺多占用23％的空间。欧洲航天局设计了一种新睡袋，为双层充气睡袋。充气后，睡袋被拉紧，给人体施加一定的压力，这不仅可以改善胸部血液循环，还可以消除一种飘飘然的自由下落感。

在失重环境中，不管以什么姿势（平躺着、直立着、倒挂着、卷曲着）都可以睡眠。不过，如果完全放松睡眠，人的身体会自然微曲成弓形。大多数宇航员认为，身体微曲比完全伸直睡眠要舒服得多。但是，为了防止腰背病，还是后背伸直睡眠好。

在失重环境，一切重量消失了，头和躯体会感到分离了一样，手臂也像在自由飘浮。一名前苏联宇航员一次把手臂放在睡缈L面睡眠，醒来时在朦胧中发现两只手向他迎面飘来，吓出了一身冷汗。所以，睡眠时最好把手臂放进睡袋中。在早期狭小的航天器座舱中睡眠，为了防止无意中碰着开关，睡眠时必须将双手束在胸前。

在自给自足的农业社会，生活的普遍规律是“日出而作，日落而息”。在工业发达的现代社会，又出现了白天睡觉，夜晚活动的“夜游神”。在近地轨道飞行的载人航天器。一般90分钟左右绕地球飞一圈，也就是说，一个昼夜的周期只有90分钟，白天黑夜各45分钟，34小时内有16个昼夜交替变化。这种昼夜节奏的变化，使宇航员既不能“日出而作，日落而息”，也不能黑夜工作，白天睡眠；为了保持在地球上形成的生命节律，航天飞行中仍以34小时为周期安排宇航员的作息时间，一般8小时工作，2小时用餐，1.5～2.5小时锻炼，3.5～4.5小时启由活动，8小时睡眠。为了不使快速的昼夜节奏影响睡眠，睡眠时应戴上眼罩。更先进的办法是用灯光亮度的变化来模拟地面上的昼夜节奏，以保证宇航员能很好地睡眼。

但是，各种仪器设备工作时产生的噪声仍然会影响字航员的睡眠。因此，在太空睡眠时还应戴上隔音帽。进一步的措施是将卧室与其他部分隔离开，用消音材料降低噪音的强度。

为了使宇航员能很好地睡眠，地面上也停止与他们的无线电联系，以免打扰他们。在多人飞船上，一般采用轮流工作制，以保证每个人的睡眠。

尽管如此，仍有许多偶然因素影响宇航员的睡眠。如1982年3月，美国“哥伦比亚”号航天飞机飞行时，因座舱中的静电干扰，指令长洛马斯大部分时间都没睡好，静电的“噼啪”声也影响其他宇航员的睡眠，使大家很疲劳。地面指挥中心不得不重新安排他们的日程。一些宇航员初进太空时，也会因兴奋而睡不好觉，也有因工作太累和其他种种原因而失眠的，这就需要依靠药物的帮助了。

对太空睡眠问题，航天医学专家们已做了许多研究。早在70年代，美国就在“天空实验室”上对宇航员的睡眠进行过测量实验，了解到太空睡眠亦和地面上一样分为六个阶段，但较深度的睡眠阶段（第三阶段）更长，醒来的次数减少，每次睡眠中间可能醒来5～6次，也不断翻身变换姿势，但很少做梦。根据太空飞行环境的特点；科学家们已采取了许多可靠的措施来保证宇航员的睡眠，并在不.断地加以完善。但是，对太空睡眠这个平凡的问题，仍有许多问题需要进一步深入研究。

梦，是与睡眠紧密相连的一个问题，大概没有一个人是不做梦的。我们常说，“日有所思，夜有所梦”，在梦境出现的常常是最熟悉的人物和环境，特别是童年的生活环境。但是，究竟为什么做梦，做梦的规律是什么？仍然没有一个科学的、权威的解释。科学家们希望通过对太空梦的研究来解开做梦的秘密。

那么，每个人在太空都做梦吗？太空梦与地球梦有什么不同？太空梦与地球上的生活有什么联系？

前苏联的太空医学生物学研究所的专家研究过许多宇航员的太空梦。他们的研究表明，宇航员的太空梦完全是地球梦。几次上天飞行的前苏联宇航员克利穆克，在太空梦见过和妻子、儿子一起在森林中采摘蘑菇，甚至还闻到了牛肝菌和变形牛肝菌的香味。宇航员贾尼别科夫和萨维内赫都曾梦见过在莫斯科近郊的家乡、星城宇航员训练中心和他们的亲朋好友。另一名前苏联宇航员梦见过下大雨，而且这梦中的大雨把他惊醒了，使他辗转难眠。

至于太空梦境的颜色，许多宇航员都十分肯定地回答完全是黑白梦。第一名到太空行走的宇航员列昂诺夫，酷爱绘画，他两次到太空飞行，所做的梦没有一次是彩色的。

但是，世界上第一名女宇航员瓦莲金娜·捷列什科娃1963年6月16日到6月20“东方-3”号飞船在太空飞行71小时，未做过一次太空梦。

有的宇航员虽然没有做过太空梦，但却遇到过太空幻象。在太空飞行211天的前苏联宇航员列别杰夫，一次在他刚刚睡下时，突然眼前一亮，冒出一片闪光，有时像十字架，有时像小球。这时如果想象某人的形象，他就会清晰异常地出现在眼前。为此，他后来有意做了试验，当眼前再次出现闪光时，他就回忆熟悉的地方和友人，结果一切变得非常逼真和亲近。这种状态可保留5～10分钟。

目前，科学家们对太空梦和地球梦尚没有清楚的了解，研究仍在继续。

太空中的体育活动

太空体育活动与地面上的体育活动有许多不同。首先，它有特别强的针对性。在地面上开展体育活动，其出发点自然是增强体质，但有时也是为了比赛或表演。当然，比赛和表演的目的也在于推动体育活动的广泛开展，以达到增强人民体质的目的。不过，这多少是拐了点弯儿。太空中的体育锻炼则不然，它有非常明显的针对性，就像人得了某种病，遵医嘱进行某项体育锻炼一样。迄今没有为了太空体育比赛而进行太空体育锻炼的，也许将来会有，但那是将来的事。

长期呆在航天器飞行的失重环境中，由于“用进废退”规律在起作用，无用武之地的肌肉会萎缩，人的体重会减轻，骨骼会丧失钙质，还会产生其他一些体质变化。这是人体对失重环境的一种自然适应（要是一直呆在失重环境中，这不会成为什么问题。但在，目前，人还不能总是生活在失重环境中）。进入太空的人总是要返回地面的。一旦返回地面，体质的这些变化就会成为一种病症。长期太空飞行的宇航员返回地面时要用担架抬下航天器，就是为了避免突然在地球重力作用下行走使缺钙变脆的骨骼碎裂或折断。有的宇航员在返回地面时，不能立即站立和行走，就是因为肌肉萎缩而无力反抗地球重力的缘故。前苏联一名宇航员在太空飞行6个月后返回地面时，家人给他献了一束菖蒲花，他竟无力拿起这束鲜花。

在太空进行体育锻炼，是对抗这种病变的有力措施。前苏联宇航员柳明，在完成175天的太空飞行之后不到8个月，接着又进行为期185天的太空飞行，由于他坚持体育锻炼，返回地面后，体重增加了4.5千克。在太空飞行326天的前苏联宇航员罗曼年科，依照专家制定的体育锻炼程序，每日坚持锻炼，使脉膊经常稳定在每分钟62次，血压保持为10～16.6千帕（75～125毫米汞柱）。返回地面时，体重仅减轻1.6千克，骨组织的光学密度虽下降了5％，小腿肌肉体积缩小15％，但都保持在规定的范围内。其他生理指标也一样。所以在返回地球后，3小时便能自主地活动，第二天就和妻子一道散步。这比他10年前完成96天太空飞行归来的情况要好。

其次，在失重环境中进行体育锻炼是一件很困难的事。由于场地等限制，地面上的许多体育项目是无法进行的，如游泳、滑雪、滑冰、越野、爬山、球类等等。由于失重，地面上另外许多体育锻炼项目，如铅球、铁饼之类，可以不费吹灰之力推出很远很远，但达不到锻炼身体的目的。举重也一样，脚踩地面，手举杠铃，稍一用力，人和杠铃会一起飞走。即使将脚固定在地板上，人不飘浮了，但举起500千克重的杠铃也不过是伸伸胳臂而已，与做操无异。大家可能见过一个人在另一个人的一只手指上倒立的太空生活照片，似乎那只手指力顶千斤，但那不过是渲染气氛而已，其实倒立的人的重量为零。诸如此类，不费力气，当然达不到锻炼筋骨的目的。还有单杠、双杠、吊环、跳马，恐怕人人都会身轻如燕，生龙活虎般地进行一番，但最多也只能算是徒手体操而已。这大概是失重对体育活动的浓缩吧！

那么，目前在太空有哪些体育锻炼项目呢？

其一是踩“自行车练功器”。自行车的车架是固定不动的，只有车轮可以转动。为了不使身体飘浮，需用安全带固定起来，然后双脚克服弹性带的弹力蹬动车轮，数字记功仪表通过传感器所做的功记录并显示出来。美国“天空实验室”和前苏联“礼炮”号航天站上的宇航员每次踩自行车练功器做的功不得少于4万到4.5万千克力米（392～441千牛米）。

其二是在“微型跑道”上跑步。所谓“微型跑道”，只不过是一个皮带式的滚道。名为跑步，其实身体的直线位；置是不变的，人站在滚道上，为了跟进滚动的滚道，需要克服50千克力（490牛）左右的皮带的拉力。这是模拟人在地面上的体重。人在地面上跑步，正是骨骼÷肌肉系统克服地心对人体的引力而达到锻炼的目的。在“微型跑道”上跑步，皮带拉力造成的负荷，可以使骨骼一肌肉系统得到锻炼。美苏都规定，每次在“微型跑道”上跑步的距离应达到3000～4000米。前苏联宇航员罗曼年科在11个月的太空飞行中共跑了1000多千米。

其三是拉“弹簧拉力器”。大家知道，弹簧的拉力是与重力无关的力。因此，在失重环境中拉“弹簧拉力器”，仍然需要用力气。太空中用的弹簧拉力器与地面上用的相同，一般有五根弹簧，每拉长0.3米要用11千克力（107.8牛）的力。

此外，体操也是太空体育锻炼的一个主要项目。在载人航天初期，飞行时间短，座舱中没有配备体育锻炼器材，体操几乎是唯一的体育锻炼活动。前苏联早期的“联盟”号飞船宇航员，每昼夜作两次体操，每次30分钟。”随着航天时间的延长，每次体操的时间也延长到印分钟。

还有一种“准”体育器材，就是“负压裤子”。这种裤子可以密封，穿上后将里面的空气抽掉，造成下身负压，使在失重环境中往上涌的血液流向下肢，以避免下身病变。

纵观上述太空体育活动，与襁褓中的婴儿一样，只是原地伸伸胳膊动动腿而已。而负压裤子恰似真正的襁褓，连手脚都不用动了。但是，太空中的体育锻炼要求是很严格的，因而也是十分艰苦的。美国“天空实验室”上的宇航员，每昼夜需进行三次体育锻炼，每次的时间分别为30、60、90分钟。前苏联“礼饱”号航天站上的宇航员，每昼夜也是三次体育锻炼，其中两次各75分钟，一次30分钟。地面指挥中心通过遥测系统对宇航员的体育锻炼情况进行监督和监测。

地面指挥中心不仅对宇航员的体育活动进行监督，而且对宇航员的整个身体健康状况进行监督和监测。如地面指挥中心通过遥测系统可以监测座舱环境参数和宇航员的生理生化指标，通过电话询问和电视观察了解宇航员的自我感觉和神态表现。

飞船座舱里还设有测量心电图、血压、心音、心震、脉膊、体温、皮肤电阻、呼吸和分析语言的传感器，有睡眠分析器，地面指挥中心可随时得到有关数据。另外，自行车功量计上的数据可以反映宇航员的新陈代谢机能，下身负压装置上的数据可以评估心血管的调节功能。地面医生分析所有数据后对宇航员的功能状况作出“正常”、“过度”、危险”的判断，从而调整宇航员的作息时间和作出驻留久暂的决策。

1969年，美国“阿波罗”飞船在登月飞行过程中，地面指挥中心的医务监护人员，通过各种先进的遥测手段收集宇航员的生理生化指标和询问、观察，发现宇航员有鼻炎、胃炎、肠炎、流感、呼吸刺激、胃部不适和恶心呕吐等多种病症，及时通知宇航员采取既定的医疗措施，成功地进行了治疗，保护了宇航员的工作能力和身体健康，保证了登月任务的胜利完成。

1987年2月8日，前苏联宇航员拉韦金和罗曼年科乘“联盟-2”号飞船进入“和平”号航天站，按计划两人同时在太空飞行一年时间，但拉韦金不幸中途生病，地面指挥中心决定让他在7月30日提前返回。另一名宇航员罗曼年科，由于感觉疲劳，地面指挥中心不断地减少他的工作时间，由开始的每天8.5小时，逐渐减少为6.5、5.5、4.5小时，直至最后停止一切工作，使他创造了在太空飞行326天的纪录。

齐奥尔科夫斯基说，地球是人类的摇篮，那么，刚刚离开地球而步人太空的宇航员，就是刚刚走出摇篮的幼童了。上述情况正好说明了这一点，进入太空的宇航员，处处需要地球上“母亲”的照料。

太空婴儿何时诞生

人类在太空生儿育女，面临着许多新问题。首先，太空失重环境对人体机能影响较大，人在失重环境中，身体没有重量，肌肉负荷减轻，血液的流体静压几乎为零，会出现头晕、无力、空间骨质脱钙等现象，其中最严重的足骨质连续脱钙，月脱率为全身总钙量的0.5％。大量脱钙的后果，将会对母体内胎儿骨骼的形成产生不利影响。为防止宇航员脱钙，研究人员采取了许多措施；一方面适当地增加太空食品中钙的含量，保持体内的钙量的平衡；另一方面进行必须的体育锻炼，”在航天器中备有诸如“自行车记功器”、“微型跑道”、“弹性拉力器”等奇特而适合太空锻炼的体育器材，规定每天锻炼的时间不得少于2个小时，以帮助他们有效地对付失重，保持强壮的身体。这些方法对胎儿骨骼的形成是否有效，尚待进一步证明。

其次，人类生育是“十月怀胎”，在失重环境下也不能违背这一自然规律。这也就是说，人类要能在太空中生儿育女，必须在太空中能生活十个月以上。

第三，长期航天飞行，远离故土，久别人间，宇航员会产生抑制不住的孤独感、恐怖感。这被称作空间飞行的心理障碍，直接影响宇航人员的健康。在载人航天过程中，为驱除这种心理障碍，目前虽然采取了双向电视不时家人会面、通信，增设文娱设施、播放录像资料片，增添生活乐趣、增加宇航人员；在舱内种植地球植物、模拟生态环境等方法。但不少女宇航员一听到太空长期飞行，就本能地产生恐惧心理，这无疑会对妊娠中“宇宙婴儿”产生不良影响。

第四，在空间轨道站失重环境下接生和母子饮食问题，也是需周密考虑的，要设计出适合于太空接生的一整套卫生设备和手术设施。据报道，目前已设计出一种太空手术台，这种太空手术台是否可用于太空接生尚不知晓。目前宇航人员在太空的食物严格按着三个标准制作，一是易消化；二是要在37.7℃温度下放置6个月而不变质腐烂；三是可口，必须引起宇航员的食欲。但这只能保证宇航员的营养，宇航员吃得是否惬意另当别论。那些经过脱水处理的“面目全非”的空间食品，能否使未来的“太空产妇”吃得饱，吃得好，切实保证母子营养，看来也有待研究。

人们借助人造卫星和空间站，进行了大量的动物“生儿育女”试验。1973年，美国“天空试验室”曾把两条海水幼鱼和50颗鱼卵、6只老鼠、720个果蝇蛹和两只普通蜘蛛送入太空轨道，在持续59天的飞行中，观察这些生物对失重环境的反应。尤其是观察授精的鱼卵是否能孵出小鱼。结果令人震惊，鱼卵孵出了幼小的鱼苗，并能在特制的水池中游动，生活正常。1974年，前苏联发射了“宇宙-690”号生物卫星。在飞行期间，特意安排的蚕卵孵化试验证实，在太空失重条件下，由蚕卵孵化成蚕，不仅完全可行；而且比在地球环境中孵化的时间还短。这些实验表明，在太空失重环境下，生物进行有性繁殖是可行的，给人类在太空生育带来可资告慰的信息。

太空中的建筑群

在太空建筑楼阁同样涉及许多特殊问题。首先是建筑环境不同。俗话说，万丈高楼平地起，地球上无论建造什么样的高楼大厦，都必须依据高楼的承受力打好基础。没有牢固的基础，高楼就有可能成为危楼。而在太空的失重条件下，一切都处在飘浮状态，太空建筑不用打地基，不用考虑地质、冰文条件和建筑材料所承受的压力，更毋需考虑建筑物的设备载荷。人们可以建造任意尺寸和形状的建筑物，建造各种款式新颖的空中楼阁。第二是建筑材料不同。地面建筑大都离不开“三材”，即水泥、木材、钢材，先进的建筑也不过是三材合一的板块和框架结构。但是这些对太空建筑一概不适用。太空与地球环境完全不同，那里温度变化急剧，且差异巨大，时而高达100多度，时而冷到零下100多度，对此地球上所用的任何一种建筑材料都难以招架。太空建筑材料必须是具备膨胀系数小、耐振动、耐高低温等条件的结构金属材料。第三是建筑工艺不同。地面建筑通常采取人工堆砌和机械组合方式建造，而太空建筑必须采取一整套适合于失重环境的特殊工艺来完成。首先，建筑材料必须按设想中的建筑物形状设计在桁架上，并在地面先组合，以验证其可靠性；然后，这些桁架或由运载火箭或由航天飞机按照设计要求，分批发送到预定的太空轨道上，再由宇航员组合成整体。第四是建筑工具不同。宇宙建筑工具同其他宇宙工具一样，其结构和功能必须符合太空工作的特殊要求，安全、可靠、实用、微型化和可控性以及同其他随航系统的一致性；例如，太空建筑用的锤子，外表像是日常用的锤子，但其内部却是空的，填充了金属小球，使锤击时不会回弹。失重件使用的钻头呈圆锥形，它不仅可钻孔，换上其他部件，还可用来拧紧螺丝钉和切割材料。所有工具都必须用尼龙绳子系起来，不然万一失手，就可能飘去十万八千里。第五是操作方法不同。太空失重环境使物质失重，也使人失重，给宇航员工作、带来了麻烦。拧螺丝时如果身体不固定，一人就会旋转起来，于是什么也做不成了。因而操作时必须事先在舱内找到支撑点或使用定位用的系带，穿上带有凸缘的专用鞋，以防止在舱外工作时飘走。由此可见，太空建筑是项非常细致而严格的技术工作，并非一般建筑技师所能胜任的。

1985年11月26日到12月3日，美国航天飞机“大西洲”号第二次飞行时，宇航员在货舱首次进行大型太空建筑骨架搭建试验，试搭两种类型的太空建筑结构：一种是13.7米长，由一百多根横梁和撑杆组成的木桁架；另一种是高3.6米的倒“金字塔”形的四面体结构，这种大型太空建筑骨架搭建试验，由宇航员舍伍德·斯普林和杰里罗斯担任操作任务，整个操作工序在敞开的航天飞机机舱内进行。组装一个桁架和一个金字塔形框架所用时间为51分钟，拆卸花了4小时。这次搭建实验成功证明宇航员在失重、真空和低温的条件下，是完全能够进行太空建筑的，它为今后建造永久性的太空建筑提供了依据。1988年12月9日，前苏联宇航员亚历山大·沃尔科夫和法国宇航员克雷蒂安在“和平”号空间站舱外，安装了一具由几十根塑料棒连接成的桁架结构，折叠时75厘米长，56厘米宽，120厘米高，打开后是一只高1米，对角线长的六棱柱。事先曾在地面上高温高寒条件下进行了数百次练习。这次安装虽出现了因太空温度太低把桁架冻住的现象，但经过宇航员的努力，还是取得了满意的结果。

今日酌探索是为了明天的成功。未来真正的太空建筑何时出现在太空？据报道，美国曾计划在90年代初建立永久性载人太空站，为实现这一目标，约翰逊航天中心和马歇尔航天中心分别提出了雄心勃勃的设计方案，前者设想在太空建造一个可同时居住8至12人的载人空间操作中心，操作中心将由两个服务舱、两个居住舱和一个后勤舱组成。两个服务舱连结在一起组成空间站的核心。居住舱既是指挥中心，又是生活中心。后者的方案是，太空建筑主要结构包括二对太阳能电池阵、指令舱、生活舱和可供航天飞机停靠的航天港。两个方案的运输任务将由航天飞机承担。设计者们打算用航天飞机把建筑构件送往太空，再在预定的轨道上完成组装。到底哪种方案切合最新科学技术水平的能力，尚待实践证明。

太空织物的性能

宇航员的服饰并非为了美观；而是航天过程中关系生命，安全和完成任务所必须的个人保护性装备，它涉及许多高技术和生命科学，结构复杂造价昂贵。

为了制造宇航员装备要采用各种材料，其中包括金属、塑料和织物。

织物主要用来制造全压服的衣体、外衣和防寒服装。为此，宜对所用纤维及织物特性的知识作简要的介绍。

有些特性对装备的使用性能影响最大，如强度、耐磨、卫生、冷热稳定、防火、温度物理以及光学性能。

太空织物的强度

通常是按织物的用途来选择其特性；对大多数织物来说，典型的指标是：断裂强度、伸长率和撕裂强度。

断裂强度描述纤维、纱、线或织物拉伸至断裂瞬间所承受的最大载荷。由纱制成的纺织纤维，其平均细度通常以微米、纱支或单位为特克斯的纤维细度表示。

米制的纤维支数由下式求出：N＝lM

其中1纤维长度，单位为米；M为纤维质量，单位为克。故，纤维支数表示1克纤维有多少米长。

特克斯表示纤维或纱的细度，其单位为千米／克。欲评价纤维、纱和线的强度，可利用“抗拉强度”，单位为兆牛顿／米2；或用约定单位“断裂长度”，即其在重力作用下破坏时的长度，单位为千米。

撕裂强度系描述织物组织的指标。选择面料时，撕裂强度是决定性的因素。

太空衣料的卫生性能

织物的卫生性能对服装与身体间的小气候影响甚大。其中首当其冲的是吸湿率、透气量、透汽量、吸水率、含水量、吸湿率说明织物从空气中吸收蒸气状态水分并在一定条件下保持它的能力。

植物性纤维善于迅速地吸收人体蒸发的水分并同样迅速地将其发散到周围环境中去。丝织物则相反，吸收和发散水分均为缓慢。

织物的吸湿率以试样在试验前后的含水量描述，一般在空气相对湿度为6％及95％的环境中测定。

织物的透气量说明其透过空气的能力。其大小与压差有关。故，为了取得可比的结果，一般是在50帕（5毫米水柱）的压差下测定它，单位为分米3／（米2·秒）或厘米3／（厘米2·秒），1分米3／（米2·秒）=0.1厘米3／（厘米2·秒）。

防风布料的透气量为3-10分米3／（米2·秒），低透气量织物为10～40分米3／（米2·秒）。例如，经增水处理的雨衣料子，其透气量不超过4分米3／（米2·秒），而内衣衣料的透气量在同样压差下为4000～10000分米3／（米粉·秒）。

透汽量标志布料允许水蒸气通过能力的大小。试验时，将试验用水容器盖严，再放入空气相对湿度为60％或95％，温度为20℃的试验箱中，测量容器中水的质量减少多少，即可确定出透汽量。

吸水率及含水量表明布料吸水的能力如何。试样湿透时所含的水分称为最大吸水率，以百分数表示。布料的含水量系布料所吸水分的数量，以克／米2为单位计算。失水率描述纺织材料向周围介质发散出所含水分的能力，以百分数表示。失水率越大，材料干燥得越快。

透水量表明一定压力下布料允许水分透过的量，以分米3／米2计量。通常利用增水浸渍工艺提高织物的不透水性。

太空衣料的防火性能

制造飞行服的衣料必须具有防火性能。

大家都知道，纤维素织物容易燃烧，一旦接触火源很快就会起火。纤维素材料尚可阴燃，即燃烧时没有火焰。与纤维素织物相比，毛丝织物可燃性较低。在火焰作用下，毛、丝碳化而结成团块。毛和天然丝不阴燃。人造醋酸纤维制品可烧成玻璃状硬珠，同时散发出讨厌的气味。粘胶比棉花燃烧得快。卡普纶织物不燃，但是会熔化。赫洛林织物只在火焰中燃烧。

燃烧系进行很快的氧化反应，同时释放出光和热。要点燃物质可用两种方法：将材料加热至其燃点或将其点燃。前一过程称为自燃。自燃发生于特定的温度下，此温度值即称为自燃温度。

点燃温度和自燃温度在很大程度上取决于周围介质中氧气的百分比含量。此氧含量增加时，材料更易点燃。同时，点燃和自燃温度降低，而燃烧速度加快。

宇航员装备应采用可自熄的材料。拿开火源后不能继续燃烧而熄灭的材料即认为是自熄材料。建议以氧指数作为确定材料燃烧及自熄极限条件的标准。所谓氧指数系材料尚可稳定燃烧时的最低氧浓度，以体积百分率表示。若氧浓度低于下限，试样可很快熄灭；若等于或大于此极限则试样燃烧。

应采用难燃和自熄材料制作宇航员飞行服。阻燃浸渍工艺和织物处理可大幅度地提高材料的阻燃性能，从而充分保证不起火焰。经适当处理的材料遇火炭化而破坏；离开火焰后不再燃烧，也不阴燃。

太空材料的热物理和光学特性

1．材料的热物理性能

要想评价衣料的热物理性能就要知道它的导热系数和热阻。

导热系数与材料结构、湿度、温度有关，通过试验测定之。纺织材料的导热系数为0.03～0.05瓦／（米·开）。

热阻：表明材料厚度不变情况下的热流量：

R＝δ/λ

其中：R为热阻，以（米2·开）／瓦计；

δ为材料厚度，以米计；

λ为导热系数，单位是瓦／（米·开）。

隔热单位克裸，在文献中已广泛采用。隔热单位为1克裸的服装在产热量约为60瓦／米2时，保证室温条件下穿西装和衬衣的人感到舒适。

1克裸=0.155米2·开/瓦。

为了便于将λ、R和克裸换算成米-千克-秒制单位，下面列出几个关系式：

1瓦／（米·开）=0.86千卡／（米2时·摄氏度）；1.米2.开／瓦=1.16摄氏度·米2.小时／千卡；1克裸=0.18摄氏度·米2/小时／千卡。

2．物体的光学特性

物体中能吸收掉照射于其上之电磁波的全部辐射能量眷称为绝对黑体；反之，将之全部反射掉者则为绝对白体。允许全部辐射能量通过的物体称为透（镜）体。自然界并不存在绝对的“体”，一切物体均程度不同地吸收和反射一部分辐射能量，因而得名为“灰体”。

物体的辐射能力：乃单位面积上在单位时间内之辐射能量的总和E0，可示如下式：

E＝εC0（T100）4

其中：ε为物体黑度，在绝对白体的0和绝对黑体的1之间变化；C0＝5.67瓦/（米2·开4）＝4.88千卡/（米2·小时·开4），即绝对黑体的辐射系数；T为表面绝对温度（T＝θ+273开）。

物体的“吸收能力”：取决于表面状态，其次也与材料本身的特性有关，射线波长的作用也不小。例如，白色吸收热辐射的性能很好；但吸收可见光的能力则不佳。

日常生活中常常利用这种状况，白色的衣服在阳光明媚的天气对预防过热有很大帮助。

太空织物总述

制造宇航员装备要采用各种各样的织物，对织物提出何种要求取决于这些织物的用途是什么。例如，全压服受力外层必须满足所需的强度、小的伸长率，同时又要耐洗、耐撕扯。

面料应不易燃烧且具有热稳定性，表面要符合给定的吸光及反光系数值。玻璃纤维织物具有良好的阻燃性能，这种织物在很大的温度范围内都不会损失强度。它的缺点是不大经洗、质量大和比较脆。

气密织物用于制造既不透气又不透水的受力衣面。

气密性可借助涂胶或涂聚合物取得。气密织物可以是单层的，也可以两三层复合在一起。两三层的气密织物、又可按其纱线方向细分为水平复合型和对角复合型。前者的经纱是平行的，而复合型的则是各层经纬纱线相互呈450角。双层平行复合织物单层加载时的强度比单层织物约大一倍，但抗撕阻力却有降低。

研制不透空气和水，但透水蒸气的材料对保障正常的生活条件有很大意义。这方面已经取得的成果使我们有根据预测，不要多久就可以制出透汽率50～100克／（米2·小时）范围内的气密织物。

太空电话

当前，国外地面控制中心与轨道上的宇航员的话音通信，主要采取短波和甚高频两个频段。短波信号是在地球电离层之间来回反射，而甚高频信号是直线传输，发射机和接收机处在一条中间无障碍的直线距离上。前苏联“和平”号空间站的信号通过北大西洋海域的舰载无线电中继站转发给莫斯科控制中心，美国航天飞机的信号通过太平洋海域的中继站转发给休斯敦控制中心。飞船和空间站一般有两路话音传送信道，其一是工作话音通信，其二是备用线路。前者用于完成飞行任务，后者备作紧急情况下使用。太空飞行期间，地面控制中心对飞行的指令均是通过电话传递的。此外，一些生活电话，如宇航员同家人对话，同社交界名人的对话亦是通过这一渠道进行的。前苏联宇航员克利穆克和谢瓦斯季扬诺夫在“礼炮-6”号空间站生活9昼夜的日子里，莫斯科控制中心曾多次通过电视电话，安排他们与妻子、儿女和亲人会见和对话，以排解太空生活的寂寞。克利穆克生日的那天，宇航中心安排了他与儿子米沙通电话接受了儿子的祝福。宇航员艾伦·比思、欧文·里奥特、杰克·鲁马斯在天空实验室生活期间，通过宇航局提供的专线电话，与家人相互倾诉各自的生活情况及怀念。1985年4月，美国参议员参院拨款委员会主席杰克·加思，在乘航天飞机飞行期间，曾在机上接到里根总统的电话，对加思有幸参加太空飞行表示祝贺。1988年9月，前苏联“联盟TM-5”号返回地面时，计算机发生故障，宇航员通过电话向地面控制中心报告故障情况，请示解决办法。

由于太空电话是短波和甚高频两个频段，使得地面一些无线电爱好者亦可通过收音机监听天地间的对话。因此美苏航天当局还利用许多航天爱好者的好奇心理，开辟了旁听太空电话的特别业务。人们可通过这一电话，旁听宇航员和地面控制中心的谈话，了解太空吃饭、体育锻炼、聊天等实况。美国旁听电话号码是900-410-6272，前苏联号码是215-63-56。这种电话与普通电话不同。一是使用时间非常有限，它仅限于飞船或航天飞机在轨道运行期间，其他时间无用；二是使用方式不同，它拨通后只能拿起电话听筒旁听宇航员和地面飞行控制中心的非保密谈话，飞行情况的保密谈话不在此列，也不能同宇航员讲话。三是收费标准特别，其收费标准是头一分钟50美分，以后每延长一分钟再增收35美分，旁听时间愈长，收费愈高。

太空电话使许多航天爱好者大饱耳福，也使美国航空航天和电话电报公司坐收渔利，从中获得许多意想不到的利益，其一扩大了航天活动的宣传效果，向美国和世界各国显示了美国的空间技术成就，这是花钱做广告得不到的社会效益。其二，取得了明显的经济效益，使用太空电话的人几天之内少则几十万，多则100多万，电话电报公司从中大发其财，仅第四次飞行一次就捞回了120多万美元，这在美国电话收入史上是少有的。其三，培养了许多美国人，尤其是美国青少年对航天活动的热爱，激发了社会公众对航天事业的支持。因此有人说，太空电话是美国两公司老板想出的保密、宣传、赚钱一举三得的绝招。

太空“宾馆”

人类在地球上出差旅游，可以享受各种星级的宾馆服务。宾馆是旅游业的重要一环，宾馆也成为现代化城市的一大景观。在21世纪，人类将迎接太空旅游时代的到来，到那时，太空宾馆必然会应运而生。

实际上，在现今人类征服宇宙的开拓中，空间站便是未来的太空宾馆的雏形。

空间站是一种可供多名宇航员来访、工作和居住的载人航天器。从某种意义上来说，是专供宇航员使用的太空“宾馆”。

世界第一个空间站是前苏联于1971年送上太空的，它的名字是“礼炮”1号。它由对接舱、轨道舱和服务舱3部分组成。对接舱专与宇宙飞船进行对接，是宇航员进出空间站的必经之路。轨道舱就类似太空“宾馆”的客房了，它由两个直径各为3米和4米的圆筒组成，舱内保持与地球相同的气候，是宇航员工作、休息、进餐和睡眠的地方。服务舱则装有发动机和燃料。“礼炮”空间站重18吨，长约14米，一般在距地球地面200～250千米的高空轨道上运行。

前苏联自1971～1983年共发射7个“礼炮”空间站。宇航员在这里工作最长的达236天。

1986年前苏联发射了第二代空间站“和平”号。它是一种积木式结构，由多个舱段在空间对接后组成。它的对接舱有6个接口，可对接6个科学试验舱。“和平”号总重达111吨，是太空中的一个庞然大物。

“和平”号已具有永久性空间站的雏形。它原定工作寿命为5年，可现在已运行了12年，尽管在1997年曾连续出现故障，但总是有惊无险。由于它是目前在太空中唯一运行的空间站，故有点奇货可居，俄罗斯打算让它再工作几年。

“和平”号运行不久即开始商业经营。它的第一笔生意来自美国有效载荷系统公司，该公司一个微重力实验装置要在太空中停留56天，非“和平”号莫属。“和平”号为此赢得了一大笔收入。

1995年2月，不甘寂寞的美国人用“发现”号航天飞机追上了“和平”号，进行了历史性的“握手”。美、俄两国宇航员隔窗相望，互相招手致意，最短距离只有11米。1997年先后有两名美国科学家乘美国航天飞机登上“和平”号，同俄罗斯宇航员一起，进行太空科研工作。

美国第一个被送上太空的空间站叫“天空试验室”，1973年5月14日发射。“天空试验室”比“礼炮”号要大得多，也高级得多。它总长36米，重82吨。它的轨道舱分上下两层，上层为工作区，下层为生活区，生活区有卧室、餐厅、盥洗室。舱内有氧气供应，气温20℃左右。对接舱有两个接口，可同时停靠两艘飞船。“天空试验室”在太空里运行了6年，于1979年7月11日进入大气层烧毁。

为改变目前俄罗斯一家独占空间站的局面，美国又在研制第三代空间站——“自由”号。“自由”号结构独特，像一个巨大而长长的挂架，可以很方便地把工作舱、居住舱、服务舱挂起来。挂架有110米长，可根据用户要求组成不同形式的空间站。

20世纪末和21世纪初，美、俄、加、日、欧洲宇航局联合建造的永久性空间站将升上太空。

有没有真正意义上的太空宾馆建造计划呢？日本人提出了在21世纪20年代建造太空宾馆的设想：这座宾馆距地球表面450千米左右，里面高级客房、健身房、歌舞厅、酒吧间应有尽有，旅客的太空旅行以6天为一期。头两天在地球上进行有关技能的培训；第三天乘航天飞机出发，1小时后便到达太空宾馆下榻，旅客在这里住4天，可尽情享受邀游太空的美妙时光。

航天运动病

在航天期间，当地球引力几乎为零时，在这个感觉系统的组成部分中，特别是在前庭与其他的感觉系统相互作用的情况下出现明显的重新组合，结果产生一系列症状。与航天有关的最明显的紊乱是所谓的“航天运动病”，在航天时有30％～40％的宇航员患这种病。

“航天运动病”产生的症状

1．心血管系统的变化

毛细血管动脉部分的张力上升；

视网膜血管的直径下降；

外周循环，特别是头部皮肤的血液循环下降；

肌肉血流上升。

2．呼吸系统

呼吸速率改变；

叹气或打呵欠；

3．胃肠道系统

唾液过多；

排气或打嗝；

上腹部不适；

呕吐后症状突然减轻。

4．体液、血液变化

血红蛋白浓度上升；

动脉血PH上升和CO2分压下降，推测是由于过度通气所致；嗜伊红细胞浓度下降；

17-羟皮质类固醇下降；

血浆蛋白上升。

5．尿液

17-羟皮质类固醇上升；

儿荼酚胺上升。

6．温度

体温下降；

四肢冰凉；

7．视觉系统

眼视力不平衡：

瞳孔变小；

呕吐时瞳孔扩大。

8．行为

冷淡，不活泼，思睡，疲劳软弱，压抑或忧虑；精神混乱，空间失定向，头晕，眼花厌食，对讨厌的情景或气味异常敏感，或对以前能耐受的刺激如热、冷或衣服不适等感觉非常不舒服；头疼，特别是前额痛；

肌肉协调和精神活动能力下降；

时间估计下降；

动机下降。

太空医院的构想

把生病的宇航员送回地面医治存在两个问题，一是可能因丧失时间而危及宇航员的宝贵生命；二是把生病的宇航员从太空送回地面，花费是非常昂贵的，一般约需2～3亿美元。有没有“近水救近火”和相对便宜的办法呢？有，那就是建造太空医院。

但是，且慢，事情并不那么简单，在地面上很容易处理的疾病，在太空可能变得很复杂，如传染病如何隔离，生病宇航员的工作谁来替代？还有，在太空能对病人进行准确诊断和医疗吗，如地面上常用的透视方法——X射线会发生什么变化？如何准确诊断？血液检验中能用地面上的生化指标吗？特别是在太空能进行手术吗？这一些都需要进行探讨和实验。

为探索能否在太空进行手术，前苏联曾在抛物线飞行的飞机上，进行过失重状况下的外科手术试验。那是对一只兔子进行局部麻醉后作开腹手术旷试验初步证明可以在失重环境中进行外科手术。不过，航天器上空间狭小，不容许建大手术室和手术台；同时，人在太空飞行中免疫力降低，手术必须在绝对无菌环境中进行。根据这些特点，研究人员研制了一种在失重环境中进行外科手术的手术舱，这是用透明氟塑料片制成的袖套式抗菌外科手术舱。一般装有2～3对手术手套。根据手术的需要，可随时改动和扩展。内有袖套式止血带和注射器，将需要止血或手术的部位伸进去就可止血和注射麻醉剂。小巧轻便的手术器械用尼龙搭扣贴在舱壁上。手术时，医生将双手插入手术套中，用手术器械进行手术。

太空医院只能设在大型航天器上，对小型航天器上的宇航员，如果生病，仍然需要送回地面或送至太空医院医治。

目前，处置宇航员太空飞行中出现的各种疾病，采职“天一地”联合门诊的办法，即由地面控制中心采取遥感遥测的方法对宇航员的各种心理和生理参数进行检测，发现小毛病就由宇航医生在地面作出诊断，告知宇航员服用座舱内备用的救急药品，发现大毛病即从太空召回，到地面医疗中心就诊。

这种“远水不能解近渴”的太空医疗的办法，已越来越不适应长期太空载人飞行，成为目前急需解决的一个航天医疗难题。前苏联宇航员拉韦金和罗曼年科一起于1987年2月6日乘“联盟TM-2”。飞船进入“和平”号空间站，原计划在太空生活一年，结果拉韦金患病不得不提前返回地面。要把患病或受伤的宇航员送回地面，约需2.5亿美元。怎样解决这个棘手的问题，据报道，正在考虑设计太空医院，即与“和平”号空间站对接的医学实验室，为在太空长期飞行的宇航员提供医疗服务。正在设计中的太空医院的结构为圆形，分别由以下几部分组成：一是连接轨道复合体的气闸舱和卫生舱段；二是研究舱段，主要是对空间站的宇航员进行医学、生物学诊断和处置，该舱段将安装大量的科学仪器，并设计成模块式，以便按照实验计划进行快速置换；三是实验外科的手术舱，在这里可进行必要的外科手术和动物实验，舱内将安装桌式实验容器和麻醉仪器，以及其他各种医疗器械；四是生物体舱，设置各种实验用的生物体，每个舱由一扇坚固的门分隔，各种遥感和传感器的医疗数据由计算机贮存和处理。届时，由二名医生和生物医学家在这里进行研究工作，周期为三个月。美国宇航局也有类似的想法，太空医院将在以下四个方面为宇航员提供医疗咨询服务：一是定期为宇航员检查身体；二是医治受伤或患病酌宇航员及其他人员；三是减轻宇航员因长期处在微重力状态下引起的生理失调；四是为宇航员进行体育活动提供服务设施。此外还提供一些“急救治疗”。

太空医院能否进行手术治疗，这是太空医疗的课题之一。据报载，前苏联在这方面已作了一些超前实验，他们在作抛物线飞行的飞机上，使用一种特制的透明容器，对兔子实施局部麻醉，然后进行破腹手术。初步证明失重条件下可进行外科手术。据此，宇航医学专家正在构想制造二种袖套式抗菌外科充气透明手术舱，内装手术手套，用时配备小型手术器械，在手术舱内进行外科手术，防止人在太空时免疫反应下降。这种手术舱还配备有袖套式止血带、注射器，若手臂受伤，可将手臂伸进去先进行止血，然后给手术舱充气，医生将手插入手术套用手术器械进行手术，术前的准备工作和局部麻醉等工作均可在手术舱内进行。

为了营救在轨道上突然患病的宇航员，美国正在装备一台航天救护车。它是由一架航天飞机改装成功的，一旦轨道上传来呼救信号，可立即发射起飞，进行太空营救。它具有在飞行过程中进行救护的能力，然后把病人安全送到地面医疗中心治疗。一批有能力接受训练的医生、护士将在这辆车上工作。美国宇航局外科医生乔歇认为，这辆车除为宇航员进行太空营救外，还将为遨游太空的旅客提供紧急救护。太空医院的建立，将给宇航员及其家属带来安全感，消除他们患疾病难以得到治疗的后顾之忧，给他们的身体健康带来切实保证，为人类长期载人航天创造更良好的条件。据报载拟议中的第一个太空医院将在20世纪90年代投入使用。

太空的白衣天使

太空医院建立之后，将有一批“白衣天使”派往太空轨道上的空间站，在那里正式开业进行巡诊看病，成为名副其实的“天使”。

为论证“白衣天使”在太空就医的可行性和适应性，美苏在已往的载人飞行中，曾多次派遣医生到飞船或空间站体验太空宇航员的生活，察看那儿的生活环境。1964年10月12日，前苏联在“上升”号宇宙飞船发射时，宇航医生鲍里斯叶戈罗夫随飞船进入了178／408千米的太空轨道，在飞船内逗留了24小时，体验了太空飞行的种种滋味。回到地面，他对人说起这段太空飞行经历时说，在太空飞行，目前还存在一系列同失重因素影响下人体内变化有联系的现象，这些现象很难或者根本不可能借助遥测系统测定。失重对人体内心血管系统的活动、水盐平衡状态、生物活性物质比例都有损害，在总体上影响人的整体机能。失重对人体的不良影响不能达到完全适应，只是人体代偿机制在同失重作斗争中极力使机体保持在某种稳定的水平之上。

为了研究这些复杂的生理和心理过程，战胜太空这种特殊环境，需要有经验的医护人员亲自去空间站进行实地考察。1984年2月8日，前苏联在向太空运行的“礼炮-7”号空间站发射“联盟-T10”号飞船时，又将一位名叫阿季科夫的医生副博士送入了太空轨道，他是一个心脏病超声波诊断法的研究人员，曾专门从事心脏病诊断和治疗。据前苏联报刊报道，他太空之行的根本目的，是要考察人体在轨道飞行时所有阶段的“行为”，其中包括心脏血液循环系统在失重作用下的状态，水盐代谢等人体功能。1988年8月29日，前苏联发射“联盟TM-6”号飞船把一名叫瓦列里·波利亚科夫的医学博士送入了“和平”号空间站，他46岁，曾多次参加“联盟”号宇宙飞船和“礼炮”号空间站载人飞行的医疗保障工作，对宇航医疗保障，宇宙病的治疗有较丰富的经验。太空飞行期间，在宇航员利亚霍夫和穆罕默德（阿富汗宇航员），的积极配合下，完成了多项医学试验的考察和试验工作。这些工作包括人在太空工作能力的综合考察，人的生理和心理上的反应，人机体分析系统的状态等。美国在其航天飞机飞行中亦多次派医生同宇航员一起随船考察。1984年11月8日，美国“发现”号航天飞机飞行时，四名宇航员中有一位女性。她就是35岁内科医生安娜·费希尔，她1949年8月24日生于美国纽约州的沃尔巴尼。青少年时在圣彼罗中学读书，1971年，她22岁时在加里福尼亚大学化学系获得理科学士学位。1976年在加里福尼亚大学医学院获医学博士学位。1977年，她和威利阿姆·费希尔博士结婚。这一年当她在加里福尼亚一家医院实习时，她的一位朋友给她看了美国宇航局招聘声航员的广告，她认为这是一次机遇，从此走上宇航的旅途。

1984年11月，安娜被正式批准参加“发现”号飞行，其主要任务是施放两颗卫星，收回两颗卫星，对宇航员进行医学考察。当她宇航归来时，她告诉记者，今后我还要继续宇航员的生活，如果可能的话，将来还想在有人的宇宙基地当一名医生呢。