天上的房子长什么样?天上到底能不能种菜?天上的日子到底有多酷?日前,在首都科学讲堂上,国际宇航联合会卫星商业应用专委会亚太办主任周林奇带我们一起走进空间站,了解航天员在空间站的衣食住行,看看不一样的黑科技带来怎样的炫酷太空生活。
天上的房子长啥样?
周林奇首先带听众们了解了全球三个不同历史时期的空间站。
“空间站可以看作是一个天上的房子,航天员长期在里面工作和生活。”周林奇介绍的第一个空间站是“天上最早的房子”。他说,1970年4月19日,苏联发射礼炮一号空间站,长15.8米,重18吨,内部最宽的地方有4米,里面大概能放下7张桌子,还有7个工作台,3名航天员住进这个天上最早的房子,在天上待了23天,完成了100多项实验。但是非常不幸,在返回地球的途中发生了意外,3名航天员因窒息牺牲了。
“天上的第二套房子,是史上最贵的房子,就是现在正在运行的国际空间站,”周林奇介绍说,国际空间站由16个国家参与,1998年开始建造,2000年第一批航天员进驻。“它有109米长,像一个大操场那么长,重420吨,相当于300多辆小汽车加在一起的重量。有6名航天员常年在里面工作和生活,空间有388立方米,相当于一个6居室。运行20多年,费用超过10000亿人民币,每年维护费就达200-300亿人民币。”
第三套房子,就是正在建造的天宫空间站,是我们中国人自己在太空的房子。周林奇说,盖这个房子就像搭积木,天河核心舱高16.6米,相当于6层楼的高度。其中节点舱是航天员进入空间站的地方,很像我们家里房子的玄关;小柱段是航天员生活的地方,就相当于我们家里的卧室;大柱段是航天员工作的地方,相当于工作室;还有一个资源舱,相当于一个储藏室,所以天河核心舱是一个三室加储藏间的结构。
“大柱段直径是4.2米,比高铁车厢还宽敞。而问天实验舱高17.9米,比核心实验舱还大。今年10月梦天实验舱发射后,天宫空间站就建成了。建成之后空间站达110立方米,有25个实验柜,对比国际空间站的388立方米,31个实验柜,我们的天宫空间站是标准的小身材大容量,是一个带储藏间的精装修三室两厅,现在可是宇宙稀缺房源。”
在房子里都做些什么?
太空能种菜吗?太空环境对人类有什么影响?航天员们需要在太空环境做许多实验来验证。周林奇介绍说,在天宫二号空间实验室,航天员做过种生菜实验。“在地面上,植物根向下长,叶和茎向上长,在太空环境下,需要施加光照,让植物朝着光的方向长,不管是什么太空植物,到了天上,都喜欢粉红色。在天上,生菜每天都要进行灯光浴,至于它的味道,航天员都说太好吃了。”
另外,空间站空间狭小,一旦着火非常危险,那天上火焰燃烧和地面一样吗?周林奇举了一个太空火焰燃烧实验的例子,这就是科学家在地球上很难发现的“冷焰”现象。“当肉眼看不见火焰之后,实验材料仍然快速连续地蒸发,实际上火焰是在以一种看不见的方式燃烧,这种现象在地球上几乎观察不到。”所以,这个实验对研制太空灭火材料有很大帮助。
除了做实验,航天员还有一项非常重要的工作,就是安装和修理设备,这种出舱活动非常危险也非常累。周林奇说,有一次,国际空间站太阳电池翼发生破损,需要赶紧修好。“一位美国航天员出舱去修电池翼,光是走到这个破裂的地方,他就走了整整一个小时。由于电池翼是带电的,航天员需要戴个大大的绝缘手套,工具也缠上了很多绝缘胶布,相当于戴着拳击手套缝衣服,最后他整整工作了七个半小时,被称为史上最辛苦的航天员。”
航天员衣食住行什么样?
在天上,航天员不是喝茶,而是“吃”茶。周林奇解释道,茶水在太空中由于表面张力作用,都变成了水珠,筷子对水珠有一定的附着力,所以航天员完全可以用筷子夹着“吃”茶。
在国际空间站,有一句名言叫作“昨天的咖啡就是明天的咖啡”。这是什么意思?实际上,太空大多数用水是通过环境控制生命保障系统,把航天员的排泄物里的液体,经过一系列的冷凝、蒸馏、净化、再生等过程,变成再生水。国际空间站的回收效率达到了95%,天宫空间站达到了90%。
他还介绍说,在航天员床铺旁有一个可以看风景的玄窗,在天上能看到非常美丽的日出日落,因为空间站在离地球400公里的轨道上运行,速度达到每小时28000公里,一个半小时之内,就能够绕地球转一圈,所以航天员一天能看到16次日出日落。
太空中微重力对航天员的身体健康非常不利,比如会导致航天员心脏变小、视力变差、出现骨质疏松、肌肉萎缩等问题,在天上待半年,航天员会流失11%-17%的肌肉,这怎么办呢?
周林奇说,在天上,航天员每天都要锻炼,用弹力绳做阻力训练、骑太空自行车。“航天员平时可以看看书,追追剧,玩玩游戏。在天上,保持心理健康是非常重要的,必须要有一定的休闲娱乐来保证航天员的心理健康。”