宇航員揭秘國際空間站上的5200天
- 發佈時間:2015-02-20 07:17:00 來源:新華網 責任編輯:羅伯特
從2000年首批宇航員入駐國際空間站(ISS)至今,人類已經在太空中連續生活了超過5200天。
這意味著,在過去大約14年裏,每一天都有幾名宇航員在我們的頭頂上空工作、用餐、睡覺……在太空生活的感覺,究竟如何?
【失重的日子】
國際空間站是一個長期在近地空間軌道飛行、有人駐守的大規模科研及觀測設施,由美國、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲航太局下屬的11個成員國共同建造。自2000年11月國際空間站首次迎來“居民”,已有216名宇航員在這個巨大的航太器中居住生活過。
現年54歲的美國退休宇航員勒羅伊·喬清楚記得他進入空間站的第一感受:“我的內耳認為我在翻跟頭,因為身體平衡感知系統覺得我的身體顛倒了。但我的眼睛卻告訴我,我是直立著的。兩個系統向大腦同時發送互相矛盾的信號。這就是為什麼不少人在進入空間站初期會覺得噁心難受。”
這種因失重而導致的身體不適是“太空病”的一種,沒有藥物可治療。宇航員只能忍受幾天,讓身體逐漸適應,迫使大腦忽略內耳傳遞的痛苦信號。
國際空間站一小時可繞地球運作2.8萬公里,平均92分鐘繞地球一圈。這意味著,駐站宇航員們每一個半小時就會迎來一次日出。因此,空間站的一天不能根據日出日落來計算,而是按照地球上的格林尼治時間開啟和結束。
“嗨,休斯敦,這裡是空間站。早上好。”每天清晨,空間站的美國宇航員會向位於休斯敦的地面指揮中心發出這條問候,然後開始一天的工作。而在此之前,地面指揮中心會根據格林尼治時間,定時向空間站內播放起床音樂。當一天結束,宇航員們會關閉空間站內的燈光,放下窗戶遮光板,鑽進睡袋,暫時中斷與地面的通信。
在太空失重狀態下睡覺,是件聽起來好玩的事。宇航員可以不需要床,在居住艙內找一個角落,不受姿勢限制地躺著睡、坐著睡、站著睡,甚至倒立著睡。2009年起,美國宇航員在自己的太空艙裏安裝了4個“單間”,大小和飛機上的洗手間差不多,墻上固定著一個睡袋。宇航員可以關到府,不受干擾地休息幾個小時。不過,在宇航員看來,“太空覺”不好睡。
宇航員麥克·霍普金斯去年3月份結束為期6個月的駐站任務返回地球。在他看來,太空睡眠的最大挑戰,在於沒有放鬆感。“在地面,漫長一天結束後,身體和心理都疲憊不堪,我躺到床上,會立刻覺得放鬆,雙腿如釋重負。但在太空,你永遠不會有這種感覺。”為此,一些宇航員會把自己綁縛在墻上,尋找“躺下”的感覺。
霍普金斯説,雙臂放不放進睡袋,也是一種困擾。如果把胳膊留在睡袋外,它們會因為失重而與軀體“脫離”並來回擺動,讓入睡的宇航員看起來像在跳舞。“反正我願意把手放睡袋裏,”霍普金斯説。
【健身是工作】
無論地面還是太空,吃喝都是人類面臨的頭等大事。貨運飛船定期向國際空間站運輸物資補給,太空食品儘管比20年前更豐富,但絕大多數還是真空包裝或罐頭食品。每隔幾個月能吃上一次新鮮水果,是值得慶祝的事。
美國女宇航員桑德拉·馬格努斯在駐站期間喜歡利用新運到的食材,比如新鮮洋蔥,燒菜給同事吃。“做一道菜要花好幾個小時,所以我只能週末做,”她説,“為何要好幾個小時?想想燒菜時,你會扔掉多少垃圾?在有重力的情況下,你只需要把廢料直接扔進垃圾桶。一旦沒了重力,你就得想辦法解決(如何固定)垃圾的問題。我的辦法是把垃圾都小心塞入一截管道裏,即便如此,依然非常耗時。”
空間站內沒有保鮮食物的冰箱,但有一套水迴圈系統,可以把尿液凈化為飲用水,進而實現液體的迴圈利用。宇航員星期一早上喝下的橙汁,星期四早上就能重新變回為一杯可飲用的水。
吃喝之外,宇航員日常生活的另一要務是健身。研究人員早就發現,在沒有重力牽引的條件下,人體骨質會迅速流失,骨骼細胞再生和發育減緩,骨頭變得脆弱。地球上老年女性的骨質流失速度為每年1%,而一名宇航員,無論男女,在太空中的骨質流失速度為每個月1%。
“生活在零重力環境下(對身體的影響)相當於長期住院,”美國國家航空航太局(NASA)的宇航員體能教練馬克·吉利亞姆説,由於任何動作都可以不費吹灰之力完成,宇航員的肌肉力量、血量、精力和耐力都會逐漸減退,最終導致肌體衰弱。
唯一的解決之道是大量高強度鍛鍊,健身因此成為空間站宇航員每天必須完成的一項重要任務。NASA把健身列入宇航員的正式工作安排中,要求每天必須鍛鍊至少兩個半小時,持續每週六天。不少宇航員堅持每週七天鍛鍊,還利用早起時間做額外運動。
空間站內有三件特製的健身器械:腳踏車、跑步機和舉重器,用它們鍛鍊的感受和在地面上時大不相同。以跑步機為例,麥克·霍普金斯説,宇航員必須用彈力繩把自己“拴”在空間站的地板上,以此給肩部和臀部增加負重感,才能達到跑步鍛鍊的效果。
相比肌體力量受到的影響,宇航員視力在太空中受到的損傷更令人擔憂,即便回到地面也無法再改善和修復。NASA科學家約翰·查理斯説,人的體液因為失重而往上集中,導致顱內壓力增加,眼球會被慢慢壓平,許多宇航員由此患上遠視眼。因此,空間站裏配備著度數各異的眼鏡,供宇航員使用。
【日記吐心聲】
為研究人類在極端環境下的生活狀態,美國人類學家傑克·斯塔斯特曾邀請10名在2003年到2010年期間先後進駐空間站的美國宇航員,以匿名日記的形式,記錄下他們在空間站裏的生活。
不同於正式的工作記錄,這本總計30萬字的匿名日記揭示了之前鮮為人知的太空生活細節,以及宇航員們的內心活動。
斯塔斯特發現,日記中提到最多的內容是工作。空間站裏的幾乎每一天都充滿著各種任務,宇航員工作日起床後的每一分鐘都早已由地面指揮中心安排妥當,他們必須按照既定計劃,逐項完成工作任務。
日記顯示,一些工作任務充滿挑戰、引人入勝,比如與地面科學家共同完成某項研究或試驗;一些則單調乏味,比如給空間站內的垃圾編號、打掃衛生間、清潔空氣過濾器……
一名宇航員在日記中描述了自己某天的工作任務——換燈泡。“對於今天的工作流程,我覺得有點好笑,”這名宇航員寫道:“為了換一隻燈泡,我必須先戴上防護鏡,手邊準備一台微型吸塵器,以防燈泡萬一破裂。但事實上,燈泡都封在塑膠套裏,即使破碎,玻璃碎片也不會溢出。此外,在換完燈泡開燈之前,我還得給換好的燈泡拍一張照片。為什麼要這麼做?我完全不知道。NASA就這麼規定的。”
一些宇航員在日記中抱怨指揮中心安排的工作時間不合理:“收集21件物品,前後共需完成55個步驟,卻只給半個小時。這項工作其實要花3到4個小時。”另一名宇航員寫道:“今天和地面通過話,我意識到對方不清楚我們在上面是如何工作的。”
工作感受之外,日記也記載了宇航員們對太空生活的喜愛和享受。有宇航員寫道:“我凝視著地球,假想自己是來自外太空的訪客。我該在哪著陸?如何與地球人溝通?或許,最安全的方式就是先登上國際空間站,和這裡的地球人先聊聊。”
還有宇航員利用工作之餘努力練習“飛行”。“我決定學習如何飛得更好,學點空中特技。每次進入另一個艙時,我要在艙門處做兩個連續空翻。”
麥克·芬克是在空間站工作時間最長的美國宇航員,前後三次進入太空,共計381天。“太空生活的樂趣無與倫比,”他説,“把一個最不茍言笑的壞脾氣老頭兒送入太空,他也會開始微笑、大笑、笑個不停。足尖輕輕一點,你就能飛越半個空間站的距離,像超人一樣。我樂此不疲,哪怕已經體驗過381天。”(張代蕾)(新華社特稿)
1998年11月,國際空間站的第一個太空艙——俄羅斯“曙光”號功能貨艙升空,拉開了國際空間站的建設帷幕。此後,美國、俄羅斯、義大利、日本、歐洲航太局的各種艙體先後升空並相互對接,形成一座規模空前的“太空城”,目前總重量已超過400噸。
建造如此龐大的空間站主要是為了研究、解決一系列重大空間科學問題,比如長期近地軌道飛行、在軌對接、生命保障、太空醫學生物學研究、空間物理化學變化、空間生物技術、對地和天體觀測、新材料研發等。這些科研活動有助於人類探索宇宙,開發太空資源,拓展生存空間,全面了解地球環境和資源。
迄今已有超過10萬人參與該空間站的建設,項目總耗資已超過1200億美元。空間站每飛行一個小時,耗資35萬美元。
進駐過國際空間站的216名宇航員順利完成了各項飛行和科研任務,促使相關技術日益成熟,推動太空科研取得進展,為人類邁向更加深邃的宇宙打下堅實基礎。
按最初設計,國際空間站應在2015年“退休”,但建設該空間站的各國目前一致認為,讓國際空間站服役至2020年沒有技術問題,還可探討讓空間站一些軌道設施運作至2028年的可行性。