航天员为什么能上天-第6部分

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　　8　舱内航天服与舱外航天服有什么区别
　　舱内航天服是航天员在航天器内使用的航天服，在航天器发射、返回和在轨运行期间发生密闭舱失压等事故时，必须穿上舱内航天服。航天员穿上航天服后，接通舱内与之配套的供氧系统，服装内就会立即充压供气，确保航天员的安全。舱外航天服实际上是最小的载人航天器，是航天员走出航天器到舱外作业时必须穿戴的防护装备。舱外航天服大约重275磅，除了具有舱内航天服的所有功能外，由于航天员在太空环境中作业的特殊要求，它还增加了防辐射、隔热、防流星、防紫外线等功能，在服装内增设液冷系统，实现人体与外界的热交换，以保持人体热平衡，并配有背包式生命保障系统，为航天员提供呼吸用氧气并控制服装内的压力和温度。
　　9　航天员在失重条件下会长高、变年轻吗
　　在失重状态下，由于肌肉对抗重力以保持身体直立的功能消失，因此这部分肌肉开始萎缩，但使身体活动的功能还继续保留。如果航天员在太空中注意加强体育锻炼，这部分肌肉变化不明显。在失重状态下，除形态变化以外，肌肉质量也发生变化。肌肉萎缩不会危及航天员的生命，但严重影响航天员在出舱活动期间的工作和返回地面后的生活。
　　人体的肌肉与骨髓是不可分离的，在肌肉萎缩的同时，骨骼也发生变化。骨骼变化在外表上不如肌肉明显，但性质严重，属于骨骼质的退化。科学家们对航天员的研究发现，他们的骨骼在太空飞行中大量脱钙，最明显的是腰椎、髋骨和股骨上部，大约每个月脱失1％。个别骨头钙的脱失更快，如跟骨。骨质脱钙一方面容易引起骨折，另一方面使体液中钙的含量增高，继而引起肾结石和软组织钙化。航天员返回地面后，骨质脱钙现象在一个月之内停止，但科学家们尚不知道这些脱失的钙能否完全恢复。特别是有少数航天员在太空停留的时间很长，甚至达一年以上，这时有些骨骼的变化可能不可逆。在太空中引起骨质脱钙的原因除失重外，航天员的体力活动量、激素水平、营养和维生素的补充等因素也不可忽视。另外，这些因素之间还存在着错综复杂的关系，因而给研究工作带来很大困难。
　　研究失重对航天员肌肉的影响、防止骨质脱钙是目前航天医学研究中最重要的任务之一。虽然许多国家投入大量的人力和物力，但进展不明显。
　　在失重条件下，由于人体脊椎骨没有重力压迫，互相能舒展开，因此一般可以长高～厘米。但脊柱增高以后背部的肌肉并没有随着增长，结果是，有可能引起背部疼痛。几乎所有的航天员在太空生活的头一周都体验过难以忍受的背部疼痛，这是太空生活中最难适应的一件事情。　　　　　　　除了服用阿司匹林止痛外，身体采取蜷曲姿势（即将膝　　　　　　　　　　盖靠近胸部）也可缓解疼痛。睡眠时，为了减轻疼痛，航天员经常用一条带子将自己捆绑成蜷曲姿势，才能入睡。
　　航天员长高以后还能穿得上航天服吗？设计者在设计航天服时已经预见到航天员在太　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　空中身体会长高的情况，在服装设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中已经放宽了尺寸。因此，航天　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　员在太空中穿的航天服与在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　地面训练时穿的航天服尺寸不同。
　　根据爱因斯坦相对论，在光速（300　000千米/秒）条件下旅行，旅行者的衰老才会明显减慢；而航天器的轨道速度只有8千米/秒，因而想通过太空旅行来使自己变年轻是不可能的。
　　10　为什么航天员的年龄都比较大
　　航天员一般都是从优秀的空军飞行员中选拔的，要想成为一名优秀的飞行员，必须经过严格的训练和一定的飞行时间，这些都需要一个过程。如果有幸加入航天员队伍，还要进行针对性和专业性的训练学习，这也要耗费3～4年的时间，这样下来，航天员的年龄基本上就到了40岁左右。
　　

航天员的太空生活（1）
太空和地面有一个重要的区别，那就是太空中是微重力或失重环境。航天员在太空的生活环境，与地面的生活环境迥然不同。航天员在与外界隔绝的飞船密闭舱里居住、生活是怎样一种情形呢？航天员在太空中吃什么？怎样睡觉？怎样上厕所呢？
　　1　航天员在太空怎样喝水
　　在太空微重力环境中绝不能用杯子饮水，因为在微重力条件下水不会往下流，所以将杯子倒过来水也不会自动流进嘴里面。在太空饮水一般都是用吸管吸。装饮料的容器一端有一个注水孔，航天员用塑料吸管插入注水孔吸饮。
　　2　航天员在太空怎样吃饭
　　在太空飞行的初期，有些科学家推测，人在微重力条件下可能会发生吞咽困难，吃进去的食物可能会卡在喉咙部，咽不下去。后来的实践证明，这些推测是错误的，人在太空中吃东西并不困难，吞咽也没有问题。因为人们吞咽食物是靠肌肉，跟重力关系不大。而且根据航天员反映，在微重力条件下吞咽食物，似乎比在地面上更容易。
　　在微重力条件下，用普通餐具从开口容器中很容易取出食物，特别是有黏性的酱、浓的汤和果汁、布丁以及肉块等，更容易用匙和叉取出来。只要稍加小心，用匙取出来后还可以送入口中，中途不会漂浮或溅出。但是如果食物不带汤汁或没有黏性，则可能四处漂浮或飞散。另外，如果食品中含植物油太多，油又浮在表面，则油滴可能会飞溅出来。研究人员还发现，在微重力条件下用匙取食物比用叉还可靠。例如，用匙盛牛奶，在微重力条件下如果拿匙的手左右晃动，牛奶不会被晃出来；但如果是在地面，牛奶早被晃到地上。专家们认为，这是因为在微重力条件下液体的运动主要是受表面张力、内聚力和黏着力的控制；在地面，则主要是受地球重力的控制。
　　早期的太空食品是糊状食品，如苹果酱、牛肉酱、菜泥和肉菜混合物之类。这些糊状食品分别包装在塑料袋中。袋的一端有一个进食管，用手挤压塑料袋，食品就通过进食管挤入口中。除糊状食品外，还有需要加水才能吃的〃复水〃食品和一口可吃掉的〃一口吃〃食品。根据航天员反映，糊状食品口感不好；〃复水〃食品加水后不易软化；像牙膏状包装的食品令人恶心；〃一口吃〃食品在吃的过程中会喷出许多碎屑，不仅会弄脏周围的仪器设备，还可能吸入肺中，造成严重后果。
　　后来，太空食品有了很大的改进，品种和花样大增，航天员的菜单上列有80多种食品和饮料，其中食品包括火腿块、法兰克福香肠、加汁牛肉、加汁鸡块、酱肉丸、柠檬布丁、香蕉布丁、糖水蜜桃、什锦果酱、花生酱、炖牛肉、香肠小馅饼、肉酱通心面、腊肉苹果酱、果味增香麦片、玉米片、腊肉块、巧克力布丁、水果蛋糕、小点心、增香糖果条、果冻、桃干、杏干和梨干，饮料有柠檬汁、葡萄汁、橙汁、苹果汁、樱桃汁、草莓汁、黑咖啡、柠檬茶和速溶早餐等等。
　　我国航天员的食品也相当丰富，除了种类繁多的鱼、肉类罐头、面包等，还有中式菜品，如鱼香肉丝、宫爆鸡丁等，比西餐更加色香味美。脱水米饭、咖喱米饭等主食全装在一个个书本大小的银灰色袋子里。菜肴品种丰盛，还能吃上大虾等海鲜。由于我国航天员爱喝茶，所以除了橙汁等常规饮料外，冰红茶、绿茶等时尚的现代饮料也一应俱全。科研人员还为航天员准备了草莓、苹果、香蕉、水蜜桃等水果，为了便于保存，在低温下去掉水分，加工成冻干水果。虽然水果变成了〃干果〃，但口感、色泽都还不错。
　　3　航天食品有哪几类
　　航天食品大致有如下两种类型：一类是在太空正常飞行时航天员吃的食品，另一类是在特殊情况下所吃的食品。
　　在正常飞行情况下吃的航天食品有：
　　一是即食食品。它是拿过来就可吃的东西，不需要进行再加工，如含中等水分、一口大小的压缩成型的或用涂膜处理的干燥食品等。
　　二是复水食品。这种食品是冷冻干燥食品，在航天食品中占有较大比例，因为它在被送上太空时轻而小。但在食用前必须复水，在它的包装袋上都有一个单向入水阀门，以便复水用，复水后即可食用。

航天员的太空生活（2）
三是热稳定食品。这类食品是经过加热灭菌处理的软包装和硬包装罐头类食品，太空飞行证明，在失重条件下用普通餐具由开口容器中取食完全可行。这类食品占航天食品的比例也很大，如在苏联〃礼炮6号〃空间站中这种食品占80％左右。
　　四是冷冻冷藏食品。这类食品是在地面上冻好带进太空的，溶化后即可食用。
　　五是辐射食品。它是经过放射线杀菌后的食品，曾在美国航天飞机飞行中少量使用过。
　　六是自然型食品。这类食品属于地面上未经处理的食品，如新鲜水果、蔬菜、面包、果酱和调料等。
　　七是复水饮料（即冲剂或软固体饮料）。它需在太空加水溶解后制成冷饮或热饮。在包装上美国早期用复水饮料袋，后改用折叠塑料瓶和方形复水包，以便用吸管吮吸。
　　特殊的航天食品有：
　　一是备用食品。它是指在发生特殊情况必须延长飞行时所吃的食品，其类型同前。
　　二是应急食品。这种食品是指在飞行器发生故障时，航天员必须穿着航天服时所食用的食品，如铝管包装的半固体果酱、菜泥和肉羹等。应急食品也包括当航天员着陆后，降落到远离人烟的地方，等待救援期间的食品。
　　三是舱外活动中需要吃的食品。它是指存于头盔内颈圈部分的固体或半固体、流质供食器中的食品，供长时间舱外活动中临时供航天员饮用的食品。
　　4　怎样挑选航天食品
　　航天食品的挑选要遵循以下基本原则：首先，营养结构应适合航天员的工作性质，营养要全面。其次，食品质量标准高于国标。在符合标准的情况下，关键是保证食品质量的一致性，以免航天员食用后出现问题。再次，食品口味与常人相同。最后，航天员食用的食品必须留样，保存三天，以跟踪航天员食用后的反应。此外，航天食品必须符合失重条件下航天员生理改变的要求，能够提供充足的优质蛋白质和钙及适宜的钙磷比例和维生素D；飞行初期航天食品的脂肪量不宜太高，以免加重空间运动病的症状；为防止心血管系统功能失调，要限制航天食品中钠的供给，保证钾的供给。
　　所有的航天食品都需按这些基本原则精心挑选，如果地面食品符合标准，也可以直接采纳或加工改进为航天食品。比如，航天员饭后饮用的速溶绿茶的主要原料，就是国家火炬计划项目、由西安大鹏生物科技股份有限公司研发的一种叫〃水苏糖〃的高活性双歧因子的肠道有益菌专用营养源。它被采用就经过了多次的物理、化学、微生物学的分析和航天员们的品尝选择，最根本的就是它能保证航天员身体健康所需和增加体能。
　　5　航天员在太空能喝啤酒吗
　　航天员在太空能享用的饮料可不少，有咖啡、可可、橙汁、苹果汁、樱桃汁、葡萄汁、葡萄柚汁和各种果汁混合饮料。我国航天员爱喝茶，还专门为他们准备了冰红茶和绿茶等。不过这些都是复水饮料，加入水后才能饮用。在太空厨房内还提供71℃的热水和10℃的冷水供航天员饮用。
　　太空饮料虽然不少，却没有啤酒，这对外国航天员而言不能不说是件憾事。
　　要在太空酿造啤酒，必须首先解决三个问题：其一是在微重力条件下麦汁能不能发酵？其二是由于没有浮力，泡沫不会浮到啤酒表面，啤酒怎么碳化？其三是太空啤酒能否产生适量的泡沫？
　　太空啤酒即使酿造出来，如何贮存、分装和饮用也是个问题。地面的啤酒是用桶装，桶内保持一定的压力，在这种状态下贮存的啤酒才有特定的鲜味。
　　6　航天员在太空每天需要消耗多少物质和能量
　　遨游太空是充满浪漫与激情的活动，同时也是一项高风险、高强度的劳动。那么，航天员一天之中需要消耗多少物质与能量？
　　氧气、水和食物是人类赖以生存的三大要素，若断绝供给会危及生命。断绝供给后，人的存活时间有所不同：断氧为2～3分钟，断水为3～5天，断食（不断水）为30～40天。因此，仅仅从生存的角度来看，供氧比供水重要，供水又比供食重要。太空是一个无氧、无水的环境，为了确保航天员的安全，载人航天器必须供氧、供水和供食。
　　每位航天员在太空中平均每天要消耗千克的氧气，同时要排出大约1千克的二氧化碳。从地球带上太空的氧气可以气态、液态和固态的形式存在，也可以化学的形式储存在其他化合物中。〃神舟六号〃载人飞船上的氧气是以高压气体的形式储存在特种钢瓶中带上太空的。

航天员的太空生活（3）
在正常的轨道飞行中，每位航天员每天需要饮用大约千克的水。目前，所有载人航天器上的水都需要发射前从地球携带。对于长期的空间飞行而言，除了携带必要的水以外，发展和利用水的回收和再生技术对于减少后勤补给的负担和完成预定飞行任务至关重要。
　　航天食品的首要功能是供给热能。在短期航天飞行中，航天员膳食热能供给量一般为每位每天2　800千卡左右。各国航天员每天摄取食品的重量随食品构成的不同有很大的差异。在〃神舟六号〃上，我国航天员每人每天的食品重量为千克。
　　在失重环境的太空中，航天员一般会出现渴感消失、饮水减少、食欲不振和大量剩食，导致体重下降和营养不良。因此，为了防止出现剩食，各国营养专家都要尽力把航天食品做得美味可口，尽可能根据航天员的个人口味定制。
　　7　航天员在太空怎样大小便
　　太空厕所的设计是能够在失重状态下使用的，也就是要将液体和固体围起来，不让它们随便飘浮。要用一种力来替代重力，使它们朝向预定的方向。这种力就是空气的压力，更准确地讲是一种较弱的空气吸力。你可以感觉到空气的流动，但是抽气泵不很强，也不会伤人。无论男性航天员或女性航天员，在小便时可以用小真空吸尘器和一个套囊，将尿液吸到一个尿收集袋中。男性航天员的小便器是漏斗状的，女性航天员的小便器是在一个软管上接着一个特殊的橡皮容器，它可压在女性航天员的皮肤上。在排大便时，需要有一个特制的真空泵和一个密封的座圈，将排泄物分离，收集到一个容器中。大腿的固定装置可以保证航天员在大便时人坐在马桶座圈上不会飘走。
　　8　航天员在太空怎样睡觉
　　在太空中睡觉十分特别，没有床的概念，哪儿都可以睡，但为了保证睡眠质量，航天飞机和国际空间站上都为航天员准备了睡袋和睡铺。航天飞机上有四个睡铺，航天飞机每次任务一般是七人机组，分为两班，每个人都有地方睡。航天员用的特制睡袋是将一个带有拉链的薄袋固定在一块硬垫上。白天工作时，航天员们将它挂到舱壁上，晚上睡觉时再将它放下来，带着它飘到自己想去的地方，然后钻进睡袋中。
　　在空中睡觉非常滑稽，每个人的睡法不同，有的人直立睡，有的人倒挂着睡，有的人横着睡。也有航天员把睡袋挂在某个地方，让它在空中�