关于太空生命的知识或信息。
吃饭喝水对于生活在地球上的人来说是很平常的事情,但是在失重的太空生活中,宇航员的饮食变得非常复杂,特别奇妙。可以说,航天员的营养需求、食物准备和供应、饮食方式都有一定的特殊性,与他们在地面生活的饮食有很大的不同。
太空食物本质上和地面普通食物一样,为人体提供能量和营养。但为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷,航天员携带的太空食品要尽可能的轻便小巧。比如营养好的干饼干、干香肠,吃的时候可以用水泡一下,恢复和新鲜食物差不多的口感。太空食品除了要能够承受特殊的太空环境因素的影响,如冲击、振动、加速度等,还必须根据航天员在失重状态下的生理变化指标,对膳食营养素进行适当的调整。比如肌肉萎缩,要求食物必须提供充足的优质蛋白质;骨质流失需要食物提供充足的钙、合适的钙磷比和维生素。
宇航员在太空飞行活动中如何饮食对他们来说是一个很大的考验。在失重状态下,一个装满水的杯子倒过来放也是一样的。杯子里的水不会自动漂浮或溢出。如果放在桌子上,杯子会随着水飞起来。所以航天员在地面原有的饮食习惯在太空中完全不适用。一般来说,各种食物、零件、器皿都是固定的。宇航员从食物柜中取出食物后,要在装有食物的复合塑料袋上切一个小洞,把叉子和筷子放进口袋里,叉进嘴里。为了防止食物残渣四处乱飞,影响航天员或设备的正常工作,这类食物往往采用小包装,做成方形、长方形或小球形的“一口”大小相近的食物,吃的时候不用切。如果宇航员想喝水,想喝汤,想喝汤,想喝果汁,想吃果酱,只要从塑料袋或类似牙膏的软铝管里一点一点地往嘴里挤就行了。
随着火箭技术的发展,宇航员可以从地面带更多的食物。如湿食或半湿食、带汁火鸡、牛肉等。,它们的含水量和地面上吃的正常食物是一样的。现在,宇航员可以用微波加热器在太空舱里烘烤食物。这种微波加热器不同于地面上使用的加热器。它上面有一些特殊的凹细胞。为了防止加热时食物漂浮,需要加热的食物必须固定在这些小隔间里。插上电源后,食物可以在短时间内加热到好吃的程度。有了它,航天员可以品尝到热腾腾、香喷喷的红烧牛肉、炒鸡蛋、猪排等食物,味道和地面上没有太大区别。
穿——一件衣服价值数千万美元。
人们对服装的认识往往局限于其遮盖、保暖、美观、大方的特点,但当人们进入太空后,会发现航天服的作用早已超出了传统的范畴。因为接近真空的压力环境、极端的温度环境、缺乏生命所需的氧气、太空尘埃、太空碎片和太空辐射的威胁等。,需要航天服为航天员在太空的生活和工作提供良好的保护和保障体系。
航天服按功能可分为舱内航天服和舱外航天服。舱内航天服用于航天器舱内发生泄漏和压力突然下降的情况。当航天员及时穿上,接通舱内的供氧和供气系统后,服装会立即增压供气,并能提供一定的温度保护和通讯功能,保证航天员在飞船出现故障时能够安全返回。舱外航天服更复杂。是航天员出舱进入开放空间活动的保障和支持系统。它不仅需要独立的生命保障和工作能力,包括极端热环境保护和人体平衡控制、供氧和压力控制、室内微环境通风和净化、测控和通信系统、供电系统和航天员视觉保护和保障,还需要活动性能良好的关节系统和重大系统故障时的应急供氧系统。舱外航天服在结构上由微流保护层(外罩)、真空隔热屏蔽层、气密限制层、通风结构和液冷服组成,就像一个独立的生命保障系统。舱外航天服系统通常比壮汉重得多。它的价格自然高。目前,研制和生产一套舱外航天服需要花费数千万美元。
说到航天服,就不能不谈“太空喷气背包”。这款背包高约1.25m,宽830mm,总重量150kg。它含有12公斤的液氮,有24个喷嘴。它就像一把没有座位的椅子,安装在宇航员的背部。宇航员可以通过扶手上的开关控制24个微型喷嘴从背包中喷出压缩氮气,从而在各个方向形成不同的反推力,实现不同方向的运动。有了这种喷气背包,宇航员可以在浩瀚的太空中自由地翻跟头、旋转,自由地上下、前后移动。
生活——测试封闭船舱中的生活技能
宇宙环境极其恶劣,对人体有害的因素主要有高真空、高缺氧、宇宙辐射、温差等。宇航员无法在这样的环境中生活和工作。因此,科学家们开发了一种与外界隔离的密闭舱,以保护宇航员。
供航天员生活、居住和工作的密闭舱是飞船的主要组成部分,是保证航天员健康的环境控制和生命保障系统。生命支持系统中最重要的是供水系统。它的主要任务是为航天员提供生活用水和饮食用水。密闭的舱内是一个狭小的环境,不断产生的污染物必须经过净化,才能保持舱内空气的新鲜,保证航天员的健康。
由于失重和漂浮,宇航员不像在地面上那样自由活动。他们坐不稳,东倒西歪。他们一抬头,一后仰,就可能来个大转弯,弯腰的时候就可能翻筋斗,所以一切动作都得小心翼翼。在太空飞行中,睡袋通常固定在飞船的舱壁上。在失重状态下,站着睡还是躺着睡都是一样的,所以一个宇航员只要高兴,可以靠着天花板睡,也可以直立着靠墙睡。为了避免不小心碰到开关,他们睡觉时必须把手放在胸前。太空中的睡姿很特别。当身体在失重状态下完全放松,就会自然形成弓的姿势。在太空轨道站,宇航员已经可以享受单独的卧室和床,但他们睡觉时必须把自己绑在床上,以免翻身时因失重而飘走。
此外,在宇宙航行的宇航员和地球人一样,也需要个人卫生处理,比如刷牙、洗脸、洗澡、小便等等,但这些都需要特殊的设施和技能。比如你在失重状态下刷牙,牙膏泡沫很容易浮起来,水滴在舱内漂浮,会影响人的健康和仪器的正常工作。为了防止这个问题,美国采用了一种特殊的橡皮糖,让宇航员充分咀嚼,而不是刷牙,以达到清洁牙齿的目的。宇航员洗澡时需要塞住耳朵,戴上护目镜,就像潜水员一样。人进卫生间要穿固定拖鞋,这样才不会飘。美国“奋进”号航天飞机配备了太空厕所,造价高达2340万美元。这种马桶可以储存和处理更多的粪便,并且有独立的尿液分离器,可以将尿液和粪便分开处理。马桶上的气流导向装置解决了人体在失重状态下排泄的困难。
线——防止成为茫茫太空中的人类卫星
1965年3月18日,苏联宇航员列昂诺夫离开“升天2号”飞船的密封舱,首次在茫茫太空中行走,开创了人类太空行走的先河。但是,太空行走不能和地面行走的人相比,其难度是常人无法想象的,需要很多特殊的技术支持措施。
因为太空处于真空状态,没有大气层的保护,温度变化很大。有阳光时温度可高于100℃,无阳光时可低于-200℃。同时,还有各种各样的辐射和流星体会对人体造成伤害。因此,在太空行走时,你必须穿上特制的宇航服。同时,由于飞船、空间站、航天飞机等载人飞船密闭舱内的人工气压和空气成分与地面基本相同,人体吸收了一定量的氮气,而航天服内的气压较低,仅为大气压的27.5%。如果航天员突然出舱,遇到低气压后血液供应会很差,溶解在脂肪组织中的氮气无法通过血液携带到肺部形成气泡,可能会造成空气栓塞堵塞血管而导致,因此航天员出舱前需要吸纯氧将氮气排出体内,避免隐患。
太空行走的宇航员高速绕地球飞行时,茫茫太空中没有参照物,无法分辨物体的距离和速度。如果没有保险措施,它们可能会迷失在茫茫太空中,成为人类的卫星。再加上载人飞船和自身的运动,宇航员有时会很迷茫,可能会有危险,所以太空行走需要采取保险措施——系安全带。安全带就像婴儿的脐带,把宇航员和飞船连接起来,防止宇航员在太空中迷路。1984年2月7日,在美国“挑战者”号航天飞机11的飞行过程中,宇航员布鲁斯·麦克坎德里(Bruce McKandri)首次在不系安全带的情况下,在太空中自由行走了95分钟,捕捉到了已经停止工作的卫星“太阳峰年”。布鲁斯完成了航天飞机的首次卫星捕获任务。这次太空行走也为人类的太空活动创造了一个新世界。但是为了安全起见,宇航员仍然需要系安全带。万一宇航员不能自己走回航天飞机,可以用牵引索把他拉回来。
太空生活看似有趣,其实是对宇航员生存技能的一大考验。看来,当一名宇航员,享受与地球不同的生活并不容易。(