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第7章 九天揽月,神奇的太空生活(2)

由于水的紧缺和飞船处于失重状态,使航天员在处理个人卫生上与地面有许多不同。失重时刷牙,牙膏泡沫很容易漂浮起来,漱口水珠也会在舱内飞舞,因此只能采取简单的方法清洁牙齿。美国航天员采取咀嚼一种特制的橡皮糖代替刷牙,俄罗斯航天员则用手指裹着湿毛巾清洁牙齿。我国航天员清洁牙齿两者兼顾,既有可咀嚼的特制的口腔清洁橡皮糖,也可以带上指套,用手指配上可以吃的牙膏清洁牙齿,刷完牙可将牙膏咽到肚里,也可吐到纸巾里。航天员洗脸也不能像地面用水洗,只能用湿毛巾蘸上清洁液擦洗面部,随后把毛巾铺在按摩刷上用来梳理头发。刮胡子要用一种特殊剃须膏,刮下来的胡须会粘在剃须膏上,避免飞到空中。也可以使用电动剃须刀,将胡渣直接吸进剃须刀里。“神舟”六号的航天员使用的是剃须刀和特制剃须膏。

短期飞行是不能洗澡的。若在空间站长期飞行,每隔十几天才有一次淋浴机会。但在太空洗澡是一件非常麻烦的事情,不仅要用几个小时来安装淋浴设备,而且淋浴间下端要安装吸管,用抽气机将水和水蒸气抽走,人的脚还须固定,否则一出水,人就要翻跟头。失重环境中,少量的水吸入气管就会溺死人,为安全起见,航天员要带上全套潜水用具(耳塞、呼吸罩和护目镜)。所以,在太空淋浴是十分麻烦和危险的。

在太空上厕所也很麻烦。一是航天员漂浮着上厕所不方便,要用腿部的限制带把自己固定到马桶上,才能避免“人桶分离”;二是马桶没有水冲洗,为了排除异味,把马桶特制成一个“吸尘器”,下面连接软管和风机,将空气和排泄物吸到收集箱里;三是航天器的空间有限,收集箱不可能体积太大,就存在装不下和储运问题。空间站里,大便通过抽吸落入不透气的橡皮口袋里,然后装入集装箱,待集装箱废物装满后弹出舱外。而在“神舟”六号飞船里,大小便只得在收集箱里暂时储存起来,留在轨道舱。

航天服——航天员的“生命卫士”

2003年10月15日凌晨,航天英雄杨利伟从容进入“神舟”五号飞船,开始了遨游太空的历程。人们从电视画面上看到了他的勃发英姿,也注意到他身着的那件蓝白相间佩带有五星红旗和“神舟”五号标志的服装——舱内航天服。

航天服不是载人航天活动的道具,而是航天员在执行载人飞行任务时必须穿着的特制服装。

从它的性质来说,是为了防护航天环境因素对人体的危害,保证航天员生命安全与工作效率的应急救生装备。航天服分为舱内航天服和舱外航天服。舱内航天服在载人飞船座舱内使用;舱外航天服用于航天员出舱活动。按服装内的压力分,有低压航天服和高压航天服;从结构上说,可分为软式、硬式和软硬结合式航天服。

载人航天是一项具有风险性的活动,航天器座舱意外失压是各种风险应急事件中最为严重的一种。在太空中,由于航天器里有环境控制系统为座舱提供了接近于地面的大气环境,以保证航天员的生命安全和正常工作,才使得载人航天活动得以顺利开展。假如座舱调压供氧装置发生故障,或舱壁被微流星击穿,就可能导致座舱压力丧失,直接威胁航天员生命安全。人体中,中耳与鼻窦、胃肠道与肺脏是内含气体的空腔器官。航天器座舱因意外发生快速减压时,人体腔内气体就会急剧膨胀,如来不及排到腔外,气压剧增就会造成疼痛,甚至损伤。在气压为6.27千帕(高度19.2千米)时,水的沸点为37℃,这正好与人体体温相同。因此,人体突然暴露在这个高度或舱内气压降至这个极限时,人体内的体液就会成为真正意义上的“热血沸腾”,继而形成“气鼓人”,10余秒钟人便会丧失意识,沸腾的体液可以从人的口腔、鼻腔等器官喷射出来,导致死亡。2003年,中国航天员中心做了一次紧急泄压实验。将两只小白鼠分别安放在舱内航天服和泄压舱内。当座舱压力泄到30千帕以下时,舱内的小白鼠全身开始鼓胀,而呆在航天服内的小白鼠则安然无恙。当座舱压力泄到6千帕时,暴露在座舱里的小白鼠体液从口腔、鼻腔喷出,立刻死亡;而航天服内的小白鼠还正在觅食。

为保障航天员安全,在飞船发射、变轨、交会对接、返回地球和轨道飞行座舱出现压力应急时,航天员都必须穿着舱内航天服。1971年6月30日,苏联“联盟”11号飞船在返回地球的再入段时,由于3名航天员未穿舱内航天服,结果遇上座舱压力平衡阀过早打开,造成座舱迅速减压,导致航天员全部丧生。通过这次事故教训,苏联恢复了航天员在飞船上升段、返回段和航天器交会对接中必须穿着舱内航天服的规定。据统计,近30多年来,载人航天器共发生大小事故50余起,严重事故多发生在上升段和返回段。因此,这两个阶段的风险极大,于是美国从1988年以后,在航天飞机发射和返回段,也规定航天员必须穿着舱内航天服。

舱内航天服也称密闭压力服,它带有调压供氧装置,一般由服装、头盔、手套和靴子等组成。当座舱失压时,航天服能维持服装内所规定的压力,保证氧气的供给,并能排除二氧化碳,使航天员避免座舱失压缺氧对人体的危害,起到应急救生的作用。

舱内航天服一般是软式航天服,由里到外共有6层。第一层是最贴身的一层,是由纯棉布或棉布织成的内衣裤,质地柔软、透气。第二层是用羊毛制品或合成纤维制成的保暖层。

第三层是由微细管道连接在衣服上制成的通风散热系统。在人体与外界隔绝的情况下,可以把人体产生的热量、水汽和各种气味排出体外。第四层是气密加压限制层,它用于充气加压,使身体有足够的压力。第五层是隔热层,它由5~7层涂铝的聚酯薄膜构成,主要防护外部热量往里辐射。最外一层是外罩层,它要求所用的材料必须耐高温,而且耐磨力要强。航天头盔与服装相连,它要求通过头盔面窗观察外部目标清晰逼真,穿着时面窗不能结雾而影响视线,同时与服装的接口密闭性要强,不能有任何“跑风漏气”。

舱外航天服是航天员执行出舱活动任务而穿着的航天服。舱外航天服在结构上相当于一个小型拟人形态的密闭舱,用于保障航天员生命,避免太空恶劣环境的危害;功能上它相当于一个人控并行的机器人,用于航天员在舱外太空中完成各种操作维修任务。它主要由服装本体、航天头盔、航天手套、便携式环控生保背包及通信装置等系统组成。其科技含量、复杂程度、重量、造价等都远远超过舱内航天服。俄罗斯的舱外航天服重105公斤,美国的则重达120公斤。据估计,美国的一件舱外航天服价值约1100万美元。

实际上,航天员在太空各个时段不完全穿着航天服,他们根据完成不同任务和时段而穿着不同类型服装。当飞船进入轨道飞行时,为了工作方便和舒适,航天员可脱下舱内航天服穿工作服或内衣。航天员的内衣为衣、裤一体的连身式结构,裤口有脚蹬带,便于自身穿脱以及快速配穿其他服装。内衣穿脱口采用前直开口,由拉链开合,腰部有松紧,穿脱口下方设置小便口,另配置有必要的贮物口袋。在航天飞机或空间站的工作舱里,航天员还可穿着休闲式长短袖衬衫和拖鞋。

太空起居作息

——人间一昼夜,太空十六天

在地球上,人们长期的生活习惯是“日出而作,日落而息”,睡眠一般都安排在夜晚。而飞船在轨道运行中的昼夜周期与地球上的昼夜周期不同,飞船绕地球飞行一周一般为90分钟,也就是说,24小时内在飞船上有16个昼夜周期变化,可谓是“人间一昼夜,太空十六天”。由于飞船飞行速度很快,太阳出来时像“闪电”似的一跃而出,太阳落山时也如“旋风”一样迅速隐去。

早期载人航天飞行中,航天员睡眠发生了失调现象。此后,航天专家为航天员的起居作息作了合理安排。“神六”任务中,为航天员每天安排了一次睡眠,共6个小时。在这期间,一人休息,一人值班,地面监测系统也尽量减少打扰他们,使航天员能够很好地休息,养精蓄锐。

由于太空中没有重力,因此没有上下左右之分,航天员自身也没有重量,可以朝任何方向睡,站着躺着都一样。在座舱里,航天员可以靠着舱壁睡,也可以在驾驶座椅上打盹,还可以钻进睡袋里睡。睡袋固定在舱壁上,这样可防止航天员休息时身体自由漂浮,与物体碰撞,并且后背可以伸直,有利于预防腰痛或背痛。

在工作时间里,航天员可以在轨道舱里漂浮着做各种科学实验,他们在舱里飞来飞去,想到哪里只需轻轻推一下外界物体,借助反推力就可到达目的地,真可谓是“行如流水,悠闲自得”。在航天器里,航天员要随时观察座舱内仪器设备的运转情况,一旦有了故障自己要随时处置,保证航天飞行。如果出现重大的应急情况,还需要航天员出舱进行检查和维修,或者提前返回地面。

在环绕地球轨道飞行中,航天员除了工作和休息,也需要放松和娱乐,最简便和流行的消遣方式是通过舷窗观察地球和太空。那深黑色的宇宙和有各种纹理阴影的地球,那日出日落的壮观景象,永远是航天员所追逐的神奇目标。他们可以用摄像机、照相机随时摄下那令人神往的太空美景和神奇的太空生活,有时还可能碰上在地面角度所见不到的太空奇观。

在太空,航天员还可以通过电子手册听音乐、看小说、玩游戏,进行天地对话等活动,以调节心理,释放压力。在空间站里有为航天员专门设置的进行体育锻炼的座舱,他们可以进行跑步、蹬车等体育锻炼,以提高对失重及其他航天环境的适应能力。“神舟”六号载人航天飞行中,为了调节航天员的心理,特意安排了航天员与工程指挥人员和亲人的天地对话,在他们携带的电子手册中,我们刻意荟萃神州大地八方风情,把全国各民族、各地域,包括港澳台的代表曲目录制进去,如东北的《乌苏里船歌》、内蒙古大草原的《赛马》、江南鱼米之乡的《茉莉花》、西南边陲的《康定情歌》,以及港澳台同胞喜欢的《我的中国心》

《七子之歌》和《阿里山的姑娘》等共70余首歌曲。同时也录入了抒发中华民族飞天梦想的《水调歌头·中秋》等古诗词朗诵,还精选了京剧及地方戏曲选段,以及一些相声和小品。相声《五官争功》就是其中一个,航天员在开心一笑之余,也能从中感悟到团结的重要性,领略正确对待荣誉的真谛。

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