专家解读航天员的太空生活

航天员在太空活动将身处怎样的大环境,该怎样居住和生活?本次神九与天宫一号交会对接对航天员提出了怎样的要求?科学家在空间站里会有哪些特殊的工作、生活体验?6月11日,中国空间科学学会空间探测委员会副主任、北京大学地球与空间科学学院教授焦维新就这些问题,接受了记者采访。

太空行走轨道碎片可能威胁航天员安全

包括神舟系列飞船在内,载人航天飞行器大多在离地球350公里左右的近地轨道工作,因为在广袤的太空里,离地球300多公里的高度对于飞行器和航天员来说,是比较安全的。不过,这里绝对不是零风险地带。它和地球环境有什么不同?

“太空行走,航天员一定要穿舱外航天服;没有航天服,航天员一刻也不能生存。”焦维新介绍,太空中存在着高强度的紫外线照射和太空辐射,还有一些轨道碎片,这些因素都会威胁到航天员的安全。“如果不出舱,有飞行器的保护,航天员还比较安全,一旦走出舱外,航天员就得穿特制的舱外航天服了。”

太空环境中的紫外线照射有多危险,人们恐怕没有概念。焦教授举了个形象的例子:“比如我们穿着短袖顶着太阳走上几小时就晒黑了。但在300公里左右的高度,紫外线照射就不是晒黑的问题,而是会患上皮肤癌。”

据了解,神八与天宫一号交会对接时,是在离地球343公里高度的轨道,为什么300公里左右是比较适合飞行器的高度?焦维新告诉记者,如果飞行器轨道太高,粒子辐射会更强烈;如果轨道太低,大气压对飞船会形成较大的阻力,飞船将需要很大的动力维持飞行。“飞船时速若降到200公里以下就很危险了,就会有坠毁的可能。”焦维新说。

多重考验手控对接重技术也重心理

神九此次与天宫一号的对接将有航天员手控操作实现对接的任务。这是中国载人航天事业的首次尝试。焦维新表示,神八与天宫一号实现自动交会对接,说明了我国有能力实现从无人交会对接到有人交会对接的突破。在航天技术比较成熟的条件下,手控交会对接对航天员最大的考验就是心理素质,还有操作的熟练程度,“确切地说,是航天员技术、心理素质和眼手协调性都要经受考验”。

“和我们开车道理差不多。有的司机驾驶技术不高、心理素质不过硬,快要撞车时,他应该踩刹车,结果他一紧张踩油门上了,这就麻烦了。”焦维新介绍,两个飞行器相距较远时还是要靠自动交会对接装置,距离较近时,比如几十米以内才由航天员手控交会对接,航天员们不会面临特别大的技术难度,重要的是能沉着应对。

环境影响从太空回地面需重新适应

据了解,神九与天宫一号对接后,要在轨运行十几天,这对航天员的身体健康不会产生明显影响;未来成熟的空间站建立后,航天员和科学家长期在空间站工作,身体条件和心理健康状况有可能产生一些变化。

焦维新介绍,根据国际空间站上科学家每次在站内工作半年左右或更长时间的例子,科学家们主要面临两方面的问题:一是长期身处微重力环境,身体随之发生变化,可能会产生骨质疏松等问题;二是长时间在太空环境下工作,有可能由于孤独导致一些心理障碍。要克服太空环境对身体可能带来的影响,就要依靠上天之前的高规格训练和科学的医学手段加以调整。

从太空环境再回到地面,航天员需要一个适应过程。在舱内可能需要停留一段时间调节和适应。”焦维新表示。

未来空间站出舱有安全带与飞行器连接

按照我国载人航天工程三步走战略,到2020年左右,我国将建成成熟的空间实验室。这个空间站由一个核心舱和两个实验舱组成,每个舱重量约为20吨,舱内总面积约有几十平方米。航天员和科学家们在空间站里会有哪些有趣的体验?为了保持安全正常的工作和生活状态,他们得注意哪些问题?

在空间站正常的工作和维护中,舱外暴露的实验设备可能需要定期修理,或者需要设置增加一些新的实验设备,航天员出舱行走是比较经常性的事情。他们需要穿上特制的舱外航天服,并且通过“安全带”把自己与飞行器连接起来,从而不至于在微重力的状态下“飞”走,并保证自己的安全。科幻大片里,地球人阴差阳错到了其他星球上,弹跳力变得异常强大甚至飞走的画面确实有科学依据。

空间站舱内同样也是微重力环境,航天员的一举一动都与地球环境有很大的差别,航天员需要扶着舱壁慢慢移动。

怎么保证睡得安稳呢?空间站里没有舒适柔软的大床,航天员们把自己固定在睡袋里,否则打个喷嚏或者深呼吸一下人就飞起来了。而在睡眠时还要保证各项试验和设备的正常运行,所以航天员们是“轮流休息、留人值班”的。


科技日报





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