带您走入太空

奇妙的太空睡眠 睡眠是人的生命活动的重要组成部分。人在一生中有将近三分之一的时间在睡眠。

在太空失重环境中,宇航员不能躺在床上睡觉,因为身体会自动飘浮起来。必须钻进睡袋并固定在航天器的舱壁上。由于太空中没有上下前后左右之分,宇航员站着睡、躺着睡,还是倒着脸都一样。在太空睡眠,多数宇航员觉得身体稍微蜷曲成弓状,比完全伸直或平躺着要舒服得多。手臂可以放在睡袋内,也可以伸出外面,任其自由,不过多数宇航员不愿意让自己的手臂自由飘动,而放进睡袋里。

飘浮在半空中睡眠是别有情趣的事。有的宇航员愿意领略一下这种滋味,他们用绳子将睡袋的一端吊挂在舱壁上,让睡袋在半空中飘来飘去。不过大多数宇航员不喜欢这种睡眠方式,因为当航天飞机或其他航天器的姿态控制发动机(用于控制航天器姿态的发动机)开动时,睡袋如果挂在半空中, 就会与舱壁相碰撞。大多数宇航员喜欢将睡袋紧贴着舱壁睡觉,这样就会使人感到像睡床上一样。采用这种睡眠方式,后背可以伸直,有利于预防腰背痛。

欧洲航天局设计出一种新式睡袋。在袋的外面有一些管道,当管道充气时,睡袋被拉紧,从而向人体施加一定压力。这种压力可以使人感到像在地面睡眠一样舒适,而且还可以消除一种飘飘然似的自由下落感。

太空淋浴 人在太空中长期生活和地面上一样,也需要定期洗澡。在地面,淋浴对人说来。只不过是日常生活中的一件小事。可到了太空就非同小可了,完全可以算得上一种高贵的享受。如果用价值计算,将一套淋浴设备送上太空,再使用比银子还昂贵的水,那么,一次淋浴的费用恐怕要比世界上最豪华的浴池还要高得多。

在“礼炮”号航天站上,规定宇航员每 10 天洗一次澡。前苏联“礼炮” 号航天站,1982 年曾为宇航员创造了连续生活工作 211 天的纪录,1984 年又创造了续航时间 237 天的纪录。前苏联另一艘航天站——“和平”号航天站,

1988 年宇航员创下了续航 366 天的世界纪录。

航天站里的洗澡间像一个手风琴式的密闭塑料布套,它被挂在顶棚上, 使用时将它放下,不用时可叠起来吊在顶棚上。顶棚上固定着一个圆形水箱, 喷头、电加热器。水箱内装 5 升水。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。上面压水,下面抽水,就形成了从上往下的效果。地板上还有一双固定的橡皮拖鞋,宇航员穿上拖鞋,人就不会飘浮起来。浴室放下后,形成真空环境。在失重状态下,水是危险品,少量的水也会呛伤人,甚至溺死人,为了安全,宇航员通过管子进行呼吸。

宇航员洗澡时,首先把通到浴室外的呼吸管套到嘴上(戴上呼吸罩), 戴上护目镜,避免从鼻子和嘴吸进污水;接着,开动电加热器,把水箱中的水加热到适当的温度;然后,打开水喷头,加压的温水从上面喷下来浇到身上,这时正像在地面上淋浴一样。

洗用过的污水从室内地板上的小孔中排到废物集装箱里。由于失重,污水会飘浮起来,因此,地板上的小孔靠吸收装置,把污水吸入小孔抽走。

前苏联宇航员在“礼炮”号和“和平”号航天站里长期生活和工作,他们亲身体验在太空失重环境里洗澡的乐趣。随着航天事业的发展,将会出现更完善的太空浴室。

太空吃饭趣事 在地面吃饭,可以很随便,也可以很讲究。但在失重的太空,吃饭不但非常讲究,而且要非常注意,否则食物碎块就可以把宇航员呛死。

60 年代载人航天的初期,人们认为在太空不能吃固体食物,因此宇航员主要食用铝管包装的肉糜、果酱类膏糊状食物。宇航员进餐时,用手挤管壁, 通过进食管将食物直接送入口中。这类食品在失重状态下使用简便可靠,也容易保存。宇航员穿着加压的航天服时,仍可以通过头盔进食孔进食。这种吃法,由于既看不见食物,又闻不到味道,往往使宇航员的食欲不佳。

经过若干次的飞行试验后,知道在太空失重状态下,也可以吃像方块糖那样大小的块状食品。于是宇航员开始食用一口一块的小块食品。经过一段实践,科学家又为宇航员研制了脱水复水食品。这种食品是用冷冻升华法生产的,它不仅复水性能好,而且形状和风味更接近于地面普通膳食,能满足宇航员的口味要求。在“阿波罗”登月飞行中,宇航员开始使用软包装罐头食品,吃起来也比较方便,宇航员喜爱这种食品。

目前航天飞机上的食品达百余种,饮料 20 多种,既有脱水复水食品,也

有软包装食品,还有小块食品,五花八门,各式各样。宇航员每天 3 顿饭的菜单都不同,每周轮换一次,可以选择宇航员喜爱的食品,如美籍华人王赣骏博士,在 1985 年 4 月 29 日至 5 月 6 日乘“挑战者”号航天飞机时,他的菜单就有一道他爱吃的“王太太炒羊肉”。

宇航员的食品尽管种类繁多,但它们一般都要求重量轻,体积小;不会因航天器发射时的震动而散开,碎沫不会飞散,能在太空失重状态下进食; 脱水食品在恢复正常的含水量后,仍能保持原来的色、香、味;能切成块状或制成粉状,以便定量包装等。

太空手术室 在地面对病人进行手术是常见的事,在太空失重环境里,

太空医生又如何为病人做手术呢?

过去,由于宇宙飞船或航天飞机遨游太空一次只有几天,似乎没有必要考虑太空中的手术治疗问题。但是随着航天事业的发展,长期的太空实验室、航天站、月球基地将相继建立,人类居住火星的计划也在拟定中,因此,宇航员在太空生活、工作的时间越来越长,由几天增加到几百天,甚至更长。航天站和月球基地将是人类永久居住的“天堂”。人久住“天堂”免不了生病,需要手术治疗,但在“天堂”里又不能及时送回地面,故需要解决失重环境下快速止血和组织缝合等外科手术等医疗问题。

前苏联科学家已在抛物线飞行的飞机上,使用一种特制的透明容器,对兔子施行局部麻醉,然后进行开腹手术试验,初步证明可以在失重环境下进行外科手术。在太空航天站里,由于容积的局限及人在太空时免疫反应降低, 因此需要设置外科手术舱。这种手术舱有一套新型精巧的轻便外科手术器械及手术手套等用具。

经过研究人员的努力,目前已研制了一种用于失重环境的可扩展的小型外科手术舱。它设有袖套式止血带和注射器、无菌手套、手术器械袋等。这种手术舱可以根据手术的需要,随时改动和扩展。倘若宇航员一只手臂受伤, 可先将伤臂伸入止血袖套止血,给手术舱充气,然后医生将双手插入手术套用手术器械进行手术。

太空手术舱的诞生,将消除宇航员及其家属们的后顾之忧。当然,目前刚刚研制出样品,但不久的将来,航天器内将设置完善的手术舱。

失重趣谈 人在失重环境中感觉如何?这是非常有趣的话题。下面是部分宇航员在太空的点滴趣事。

在太空的第一夜,当我飘游去睡觉时,突然产生了忘记自己手脚所在位置的感觉,尽管心里明白,但手脚不知去向。随着有意识地控制手和脚的运动。这时才感觉到手脚的存在。

一天,我想睡觉又觉得身边无床,随手乱抽打。幻觉消失了。我适应失重环境后。睡觉比躺在羽绒铺上还舒服。

在太空吞咽毫无问题,但不能咽下混在饮食中的气泡。因为咽下空气会引起胃发胀,而且不能用打嗝来解除。打嗝在失重状态下是做不得的,除非你冒反胃的危险,因为吃的和喝的东西充满胃的各个部分。

在太空中,手脚趾甲长得比地面慢,不必一周修剪一次,而是一个月左右一次。

在航天站里生活久了,有时感觉到好像是在高层建筑的凉台上站着,自己一动也不动。地球和其他星体都在运动。

我不害怕从高空中掉下来(人飘浮着掉不下来),而是害怕从航天站里飘出去消失在太空中,有一种害怕“消失”的恐惧感。

我用一根长绳的一头将身体绑住,另一头固定在舱壁上,然后使劲一推舱壁,我向前飘浮过去。当绳子绷紧时,我又边旋转边慢慢向出发点飘游回来。无论我怎么晃动,也无法停止旋转和飘游,我请另一名宇航员拉拉绳子, 旋转稍停后又慢慢地反向旋转起来,真逗趣。

在航天站里,我突出的感觉是思路敏捷了,许多复杂的问题都可迎刃而解,好像智商提高了不少,聪明多了⋯⋯

神奇的太空摩托艇 太空(也称宇宙空间)是失重环境,人在失重环境中行走与地面行走有何不同呢?在前苏联宇航员列昂诺夫和美国宇航员怀特

系安全带第一次离开座舱到太空行走之前,人们曾认为太空行走是非常容易的,随意飘动,毫不费力,十分有趣。实际上并非如此,因为失重使物体之间缺乏摩擦力。而在没有摩擦阻力的情况下,宇航员的行动和工作都十分困难,甚至难于将一件物体放置在一个固定的位置上。在失重的太空,宇航员稍稍行动一下,很快就疲惫不堪了。

为了能让宇航员在太空自由行走,科学家研制了一种专供宇航员在太空行走的机械装置,人们叫它太空摩托艇,亦称载人机动装置,或称喷气背包。它的外型像一把有扶手和踏板的座椅,通过它就可以操纵坐在座椅上的人前后、左右、上下方向运动,也能滚动、俯仰和偏航方向运动。太空摩托艇高约 1.25 米,宽为 0.83 米,总重 150 公斤,由两套压缩气箱和电池组构成,

箱内存贮液态氮气 12 公斤,作为推动人体运动的能源。每套箱有 12 个喷嘴

(推进喷管),每个喷嘴能产生约 7 牛的推力。这些喷嘴就是一个小发动机, 当某一个喷嘴的阀门打开时,氮气就从喷嘴喷出,从而产生推动宇航员运动的动力。在太空中机动行走的速度,最高为 64 公里/时,最低为 0.5 公里/ 时。宇航员控制太空摩托艇上各个不同位置上的喷嘴,就能按需要的方向运动了。

1984 年 2 月,美国航天飞机“挑战者”号在太空飞行中,两名宇航员先后离开航天飞机座舱,首次小心翼翼地解开与航天飞机相连接的安全带(救生索),驾驶太空摩托艇,以 15 厘米/秒的速度进入太空,把自己推开到离

航天飞机约 100 米远的太空,成了与航天飞机一样高速(约每秒 7.8 公里) 绕地球运行的人体地球卫星,成为在太空自由飞翔的第一批人。这两名宇航员分别在太空遨游了两个多小时。

人自由在太空飞翔是一个创举,具有重要的经济、军事意义。从此宇航员能够在不系安全带的状态下,回收失灵卫星,修理飞行中的卫星,检修和建造航天站,也可以做各种科学实验及军事侦察活动。

探索太空的衣服——航天服 为了保障宇航员能完全脱离飞船,在太空或月面独立生活,并适应恶劣的环境,美国宇航局花费了 1 亿美元,经历 5

年之久的研制,生产出 43 套航天服,每套价值 230 万美元,是迄今为止世界上最昂贵的服装。

航天服实际上是一个小型的“密封舱”,共分 4 层,每层的功能各异。由里向外数,最里面贴身的一层称为通风与液冷层,起“冷却器”和排除人体余热通风的作用,防止受太阳光的照射而过热,使人体保持舒适。第二层为密封层,装有供宇航员呼吸的空气,并可防止太空温度骤变的影响。第三层为增压层,它可保持航天服里的空气压力与地球大气压力相等。最外面的一层为护衬层,表面涂有闪光物质,可反射阳光中的热辐射和微流尘对人体的危害。此外,在航天服上还有一根细软管与背包式生命保障系统连接,以便从中不断更换新鲜空气。全套服装加上生命保障系统,重约 83 公斤,穿这套服装,可保证宇航员在太空或月面停留 8~9 小时。为了使新设计的航天服能确保宇航员的身体不受危害,在使用前都进行了多次动物试验,让身穿航天服的狗、兔、猴等动物经受火箭起飞的超重、再入大气层和失重等严酷的考验。经过多次试验和改进,最后制成了适合宇航员穿用的航天服。