“家园”里的“小气候”
“气候”，包括座舱温度、湿度、气流等方面。为造成与地球相似的生活环境，宇宙飞船设计时采取了一系列十分可靠的技术手段。其一模拟大气的混合比例，造成大气条件。太空的空气异常稀薄。在200千米的近地轨道，大气压力仅为地面的六百万分之一。人若无保护，就会造成体液沸腾，失去意识。因此，座舱大气的确定，是载人航天的一个重要考虑。为保证座舱内有近似地球的大气环境，座舱采取一个大气压的氧、氮混合压力制度，用罐装气体或电解供氧的办法使座舱中氧气占80％，氮气占20％，保障宇航员每人每天所需的576—930克氧气。对每人每天呼出的约1000克二氧化碳，采用分子筛吸附等方法处理，规定其浓度不大于1％。其二，保持座舱内适当的温湿度。座舱通过自动调温、调湿和通风系统来实现温湿度的控制。座舱热源首先来自人体热，每人每天大约产生75～150大(314～628千焦)卡，占总热量的三分之一；其次太阳辐射和各种电子仪器散发的热量，亦占三分之一左右。除座舱壳体采取隔热措施外，还采用专门的热交换器，把多余的热量吸收和辐射出去，使温度维持在18～25℃。人体每天呼吸、出汗和皮肤蒸发排出水分1.5升，对座舱内形成水蒸汽，不及时除去，会使电路造成短路，座舱采取冷凝和化学吸收办法，使相对湿度控制在30％～70％之间。其三，经常保持座舱卫生。人体代谢物达400种，和各种垃圾、废物混合在密封舱内，会造成环境污染，给宇航员身心带来危害，座舱采用物理吸附、化学吸收等方法排除空气污染。其四，在轨道上，飞船因处于失重状态，气体自然对流现象消失。为维持人体热平衡，采取气体人工对流的方法，使气流速度保持在每秒0.3～0.5米左右。特别是头部，吹向眼睛的风速不宜过大。其五，种植植物和喂养动物，造成鸟语花香的世界。如前苏联先后在“礼炮6”和“礼炮7”号空间站设置了特别温室，栽种了小麦、豌豆、葱、郁金香和兰花等多种植物，已证实在空间开辟绿洲的可行性。在太空作长期旅行，开辟空间绿洲，既给空间站提供生态环境，又可供给宇航员蔬菜、果晶。
宇宙飞船座舱的小气候，是宇航员生命保证的至关重要问题。无论是美国的天空实验室和前苏联的“礼炮”号空间站，其座舱的温控问题，一直是宇航工程设计攻克的难题，在以往的载人航天中，都曾发生过这样或那样温度失控的现象，使宇航员的心理和身体受到威胁。除了在工程上完善温控设计，目前航天医学又从医学的角度提出了在宇航员训练中，适当扩大身体对宇宙飞船座舱环境的适应能力，作为缓减宇航员对太空环境不适应的辅助手段。用双管齐下的办法，使宇航员适应座舱小气候，使小气候服务于宇航员。座舱微小气候的调节，目的是保证宇航员在太空生活和工作期间有一个舒适安全的环境。飞行中作为卧具使用的是活里睡袋，活动的里子起床单和被褥的作用。宇航员于睡前拉好拉链，只留下可让头部露出的开口。因为宇航员及其卧具均处于失重状态，睡袋要用带子栓牢在固定点上。
睡袋应轻便(重量不大于2.5～3千克)，叠起时占地方要小(约10分米3)。睡袋只有一个尺码，故其长度应满足身高为185～190厘米的人使用，其宽度应不小于70厘米。
睡袋须选用卫生性能好的材料(毛、棉、亚麻)制造。
睡袋的保温性能应满足15℃环境温度下躺在里边睡觉的要求。
宇航员睡眠时的产热量约为80瓦，或相应为45瓦/米2(设体表面积为1.8米2)。
为“礼炮—3”号轨道站乘员制造的睡袋用拉夫桑人造棉作保温材料，面料采用体轻的卡普纶。睡袋长度约1900毫米，宽700毫米。其质量约为2.5千克，棉套厚度为5～6毫米。
1975年，在“礼炮—5”号上采用了改进的睡袋。该睡袋系以浅蓝色毛料制造。
此睡袋设有供伸出手臂的开口，足部设有通风口。其质量约为3千克。
“家园”的能源
在几百千米的轨道上，空气稀薄，太阳无漫射，空间背景黑暗，对比度比地面大得多。会造成宇航员视力下降，看不清仪表读数。其次飞船处在黑暗中时，舱内需用高效白炽灯或其他措施来保证舱内的亮度。为了录下宇航员的工作、生活情况及舱内景物，舱内还必须安置摄影灯。无论是日光还是灯光，舱内都要采取有效措施，使之光线柔和、照度明亮。此外，除了照明外，飞船内许多设备和仪器都是需要电来启动并保持运转的。
电源是飞船的心脏，其电源主要靠以下几种办法来解决。其一是太阳能电池，这是一种可以把光能直接转换成电能的半导体器件，寿命长，可连续工作。只要向着太阳，太阳能电池就能工作，向仪器设备提供电能，同时给蓄电池充电。背着太阳时，蓄电池就接替太阳能电池供电。目前太阳能电池方阵有二类：一类是立体装式，即太阳能电池直接安装在飞船的壳体上；一类是展开式，将方阵独立于壳体之外，形成单独部件，发射时以一定方式固定在卫星本体上，并收藏在罩内，进入轨道后才完全展开。太阳能电池有硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、硫化镉太阳能电池。它们都是按一定要求串联和并联而成的。美国在“发现”号航天飞机上曾试验了一种柔性太阳能电池，它在天上展开的面积为31米×4米，有10层楼高。这种电池采用印刷电路的方法在卡普隆薄膜上制成，可像手风琴一样展开和收缩，折叠时可收放在一个18厘米的小匣子里。能产生12.5千瓦以上的电能，比普通太阳能电池在性能、寿命、用途上略高一筹。其二是燃，料电池，它是一种将燃料的化学能转变为电能的电化装置，工作原理与一般蓄电池相似，也是由一种电解液隔开的两个电极所组成，既能产生电又能产生水(在宇航员喝的水一节中有叙述)。其种类有离子交换膜氢氧型，改进的培根型，石棉膜型。额定功率为200瓦、2000瓦、5000瓦，航天飞机在7天的飞行任务中，一共需耗电1627千瓦小时，主要靠三个燃料电池供给，每个电池最小功率34瓦，平均功率7千瓦，最大功率12千瓦，整个燃料电池最大功率24千瓦，平均功率14千瓦。在一般情况下，只使用两个燃料电池。根据设计要求，燃料电池的寿命是5000小时，工作寿命为2000小时，每组燃料电池可以完成29次7天的飞行任务。三是核电池，具有功率大、寿命长的特点，核电池大致分为二大类：放射性同位素电源和核反应堆电源，功率约为2—5千瓦，据报道，前芦苏联已在发射的33颗海洋监视侦察卫星上安装了核电源。核电源能给卫星和飞船带来稳定的电源，亦给人类带来了忧虑，30多年来，前苏联已有多颗卫星发生故障，其核动力装置给地球带来难以排解的心理压力，时常担心核祸从天而降。目前美国正在研制20千瓦的空间核电源，工作寿命为3～5年，以接替寿命短的电池。
不论哪种电池，其电流均要通过功率分配和控制系统分配到飞船各处需要电源的部位去，通过计划分配来满足飞船及其乘员对电力的需求，保证宇航员正常的工作和生活。
目前，空间站的核发电技术正处在研究阶段。美国宇航局、能源部和国防部的战略防御创新办公室制定了一个“自供电100号计划”，预计发展中的空间站耗电量将超过300千瓦。这样大的电力供应量，只有依靠核发电来解决，其核发电装置有三种构想，一个是把反应器牢固地安装在空间站上，星上系统需要有38.5至49.5吨的保护层来防止核辐射的破坏，这意味着要增加空间站的起飞重量。一个是用一根很长的软链把核电站吊在空间站上，这样虽可减少防护层的重量，但30千米长的吊链系统会使空间站加速并影响有关科学实验的失重环境。一个是安装在200千米高的自由飞行平台，其弊端是这种平台需要姿态控制、能源和通信系统，且难以修理。哪种方法可行，现在未成定论。如果空间核电成功的话，将标志着空间站上了一个新的台阶。
太空洗澡
洗澡是保持身体清洁、促进人体健康的一种健身活动。较长时间不洗澡，人就会有不舒服的感觉，在太空亦是如此，宇航员享受洗澡的生活待遇并非易事。
在飞船里的“宇宙浴室”，其实就是一个如同手风琴式的密闭塑料布套。它挂在飞船座舱卫生间的顶棚上。用时放下，不用时叠起来吊在顶棚上。顶棚固定有一个圆形水箱、喷头和电加热器。水箱内盛5升水，与飞船的冷热水管道相通。浴室的地板上有一双与飞船舱固定的橡皮鞋。淋浴时，宇航员必须首先把通到浴室外的呼吸管套在嘴上，用夹子把鼻子夹住，避免从鼻道或嘴流进污水。然后放下密封塑料布套，使浴室形成真空，防止水珠向外飘出。接着穿上拖鞋，固定在一个适当的位置。启动电加热器，把水箱中的水加热到适当的温度。而后打开龙头，让温水由上喷下浇在人体上。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。当废水箱的水满了之后，就会自动报警，或由飞行专家操作排出舱外，或将废水送人废水净化设备进行处理，然后再用。
美国天空实验室的失重淋浴室就是这种类型的，它放在轨道工场的实验工作区，是圆筒形的，外壳是布的。在不用时折叠成扁平的形状。淋浴室的底环固定在地板上，并有脚限制器，上面的环包括淋浴喷头和软管。宇航员在使用淋浴室的时候，在一个增压手提式水瓶中加满热水，然后把水瓶挂在天花板上。一条软管把贮水瓶连到一个手拿的淋浴喷头上，宇航员用手把圆筒形的淋浴室壁向上提到适当位置，便可以用液体肥皂开始洗澡。肥皂和水是定量供给的。宇航员韦茨是第一个使用淋浴的人。他说，用的时间比预料的长些，但出来之后，身上散发出一种很好的气味。1973年6月8日，韦茨和他的伙伴曾享受了一次特别难忘的太空热水浴。下午6时左右，在宇航员座舱，他跨进一个42英寸(1066毫米)划、的圆环里。当他把圆环升高时，连在上面的淋浴布简便像手风琴一样伸开；并把他罩住。把圆环固定在天花板上像盖子一样的装置上，打开喷头后，一种奇特的现象产生了。喷出来的水不是往下掉，而是散成浓雾般的珠滴四处飘荡。落到人身上和布筒上时发出“巴嗒巴嗒”的响声。水四处飘荡不往下水道里流；韦茨淋水之后便关掉喷头用打了肥皂的毛巾搓洗，然后用剩下的水冲洗，最后开动水泵把污水从淋浴密封桶里抽出来，再用类似真空吸尘器的东西把附在布筒上的水吸走。洗澡过程前后用了一个小时，其中擦澡15分钟，而排除污水却用了45分钟。
现在美国航天飞机宇航员洗澡已由淋浴改为盆浴，与家庭浴室差不多。唯有不同的是，澡盆里有一付“脚镣”，洗澡时需把脚套在其中，或用保险带系起来，以免飘走。水有吸附粘性，不流走。因此太空洗澡用水异常节省，不要担心浪费。
太空睡眠
平凡的事情只有在它不平凡时才去描述它。睡眠是极其平凡的，但张飞睁眼睡眠，还有在一根扁担上睡眠，行军走路时睡眠等等就很不平凡，描述起来，使人津津乐道。太空睡眠也是很不平凡的，在这里需要描述一番。
太空睡眠之所以不平凡，是因为那里的环境条件与地面上迥然不同。飞船绕地球飞行时，那里处于失重状态，这是造成太空睡眠与地面上不同的最主要的原因，此外还有昼夜节奏不同，以及存在噪声干扰等等。
在床位紧张时，常常听到这样的玩笑话：今晚上把你挂在墙上睡。在航天飞行时，这种睡眠方式一点没有玩笑的成分。在失重环境中，不管在什么地方(飘在空中、靠着墙壁、绑在床上)都可以睡眠。不过，许多人对飘浮睡眠不习惯。一位美国阿波罗飞船宇航员说：“当你在睡眠中发现自己身体.下面没任何支撑的东西时，你会有一种掉进万丈深渊的感觉。”同时，为了安全起见，最好还是睡在睡袋中，把睡袋固定在床上或墙壁上，以免到处飘浮，在飞船有速度变化和振动冲击时造成碰伤事故。考虑到人在地面上的睡眠习惯，美国在航天飞机上设置多层水平床铺，每个床铺长1.8米，宽0.75米，有一条能防火的睡袋，睡袋通过绳索和搭钩与床铺相连。睡觉时，钻进睡袋，拉上拉锁，用皮带系住腰部，就可以睡眠了。但是，许多人不习惯睡多层铺。一名欧洲宇航员说，当他在下铺睡眠时，感到好像在床底下睡觉一样。有的人宁愿睡在两层甲板中间的空格中。其实，如果把睡袋挂在墙上，照样可以很好地睡眠。如果将睡袋紧贴墙壁，睡眠时后背可以伸直，会感觉像睡在床铺上一样，只不过垂直床铺比水平床铺多占用23％的空间。欧洲航天局设计了一种新睡袋，为双层充气睡袋。充气后，睡袋被拉紧，给人体施加一定的压力，这不仅可以改善胸部血液循环，还可以消除一种飘飘然的自由下落感。
在失重环境中，不管以什么姿势(平躺着、直立着、倒挂着、卷曲着)都可以睡眠。不过，如果完全放松睡眠，人的身体会自然微曲成弓形。大多数宇航员认为，身体微曲比完全伸直睡眠要舒服得多。但是，为了防止腰背病，还是后背伸直睡眠好。
