宇航员的太空生活越详细、越准确最好!谢谢
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/16 13:31:52
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宇航员的太空生活
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吃——最容易的事变得复杂奇妙
吃饭、喝水对于生活在地球上的人来说,是一件再平常不过的事了,但在失重环境下的太空生活,宇航员的饮食就变得十分复杂而且特别奇妙.可以说,宇航员的营养需求、食品制备、供给和他们的进食方式等都有一定的特殊性,与他们在地面生活的饮食有着很大的不同.
航天食品从本质上讲与地面普通食品是一样的,都是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,宇航员携带的航天食品应尽可能重量轻、体积小.如营养好的干化饼干和干化香肠,吃时用水泡一下,即可恢复到与新鲜食品相近的味道.航天食品除了要能经受住航天特殊环境因素的影响,如冲击、振动、加速度等的考验而不失效外,还必须针对宇航员在失重条件下生理改变的指数对膳食的营养素作适当调整,如肌肉萎缩就要求食品必须提供充足的优质蛋白质;骨质丢失则要求食品提供充足的钙以及适宜的钙磷比例和维生素等.
宇航员在航天飞行活动中如何进食,对他们来说是一个不小的考验.在失重条件下,一杯盛满水的杯子朝下朝上放都一样,杯子里的水不会自动飘浮或洒落出来,如果放在桌子上,杯子会连同水一起飞起来.所以说,宇航员在地面上原有的吃饭、喝水习惯到了太空就完全不能适用了.一般来讲,各种食物、零件、用具等都是固定好了的.宇航员从食品柜里拿出食品后,要把装食品的复合塑料膜袋剪开一个小口,把叉子和筷子伸进口袋里叉着往嘴里送.为了防止食品碎屑到处飘飞,影响宇航员或设备的正常工作,这种食品往往都用小包装,制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的“一口吃”食品,吃时不必再切开.如果宇航员要喝水,吃汤、羹、汁、果酱时,直接从塑料口袋或牙膏状的软铝管里,一点一点往嘴里挤就可以了.
随着火箭技术的发展,宇航员从地面带去的食品可以丰富些了.如湿食品或半湿食品的带汁火鸡、牛肉等,它们的水分含量和地面吃的正常食品相同.现在,宇航员们在太空舱里已经可以使用微波加热器来烘烤食物了.这种微波加热器与地面上使用的加热器有所不同.它上面有一些特制的凹进去的小格.为了防止加热时食物飘浮起来,需要加热的食物都必须固定在这些小格内,插上电源后,一会儿就可以将食物加热到可口的程度.有了它,宇航员们就可以品尝到热烘烘、香喷喷的红烧牛肉、炒蛋、猪排等食物了,其口感与在地面没有多大区别.
穿—一件衣服价值千万美元
人们对于服装的认识往往只局限于其蔽体、保暖、美观、大方等特点,可是当人类进入太空就会发现,航天服的作用早已超出了传统范畴.因为,太空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,空间陨尘、空间碎片和空间辐射的威胁等,都需要航天服为宇航员在太空的生活和工作,提供一个良好的防护和保障系统.
航天服按功能可分为舱内航天服和舱外航天服.舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏、压力突然降低时,宇航员及时穿上它,接通舱内与之配套的供氧、供气系统,服装内就会立即充压供气,并能提供一定的温度保障和通信功能,保证宇航员在飞船发生故障时能够安全返回.而舱外航天服则更为复杂.它是宇航员出舱进入开放的宇宙空间进行活动的保障和支持系统.它不仅需要具备独立的生命保障和工作能力,包括极端热环境的防护和人体平衡控制、氧气供应和压力控制、服内微环境的通风净化、测控与通信系统、电源系统以及宇航员视觉防护与保障,而且还需具有良好活动性能的关节系统以及在主要系统故障情况下的应急供氧系统.舱外航天服结构上由微流量防护层(外罩)、真空隔热屏蔽层、气密限制层、通风结构和液冷服等组成,犹如一个独立的生命保障系统.一套舱外航天服系统通常比一个健硕的人还要重许多.它的价格自然也不菲,目前研制生产一件舱外航天服要花费上千万美元.
谈到航天服,不能不讲一下“太空喷气背包”.这种背包高约1.25米,宽约830毫米,总重150公斤,内装12公斤液氮,共有24个喷嘴.它像一把没有坐位的椅子,安在宇航员的背上.宇航员可以通过扶手上的开关控制24个微型喷嘴,喷射出背包里的压缩氮气,从而形成各个方向大小不同的反推力,实现不同方向的移动.有了这种喷气背包,宇航员就能在茫茫太空中随心所欲地翻筋斗、旋转,向上、向下、向前、向后地自由移动了.
住——密舱生活考验技巧
宇宙环境是极为恶劣的,对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等.在这样的环境中宇航员是无法生存和工作的.于是,科学家研制出了一种与外界隔绝的密闭环境座舱用来保护宇航员.
供宇航员居住、生活和工作的密闭舱是宇宙飞船上的一个主要部分,是保证宇航员身体健康的环境控制与生命保障系统.生命保障系统最为重要的是供水系统.它的主要任务是供给宇航员生活用水和饮食用水.密闭舱是一个狭小的环境,必须对不断产生的污染物加以净化,以维持舱内空气新鲜,保证宇航员的身体健康.
由于失重飘浮,宇航员行动起来不像在地面上那样自如,坐立不稳摇摇晃晃,稍一抬头仰身就有可能来个大翻身,弯腰时又可能翻筋斗,所以一切动作都得小心翼翼.航天飞行中,睡袋一般固定在飞船内的舱壁上.在失重时分不清上和下,站着躺着睡都一样,所以宇航员既可以靠着天花板睡,又可以笔直地站着靠墙壁睡,只要他高兴.为了防止无意中触及开关,他们睡觉时必须把双手束在胸前.宇宙空间中的睡觉姿势很特殊,失重时,身体完全放松会自然形成一种弓状姿势.在空间轨道站上,宇航员已可享受分隔式卧室和床,但他们在睡觉时必须把自己捆在床上,以免翻身时因失重而飘离.
另外,在宇宙中航行的宇航员和地球上的人一样,也需要有个人清洁卫生的处理,如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等,但这一切都需要有特殊的设施和技巧.比如在失重时刷牙,牙膏泡沫很容易飘浮起来,水珠在舱内飞飘,会影响人的健康和仪器正常运转.为防止这个问题,美国采用一种特制的橡皮糖,让宇航员充分咀嚼以代替刷牙,达到清洁牙齿的目的.宇航员洗澡时,需要将耳朵塞上,带上护目镜,就像潜水员一样.当人进入浴室,还要穿上固定的拖鞋,这样就不会飘浮起来了.美国“奋进”号航天飞机上装备有一种太空马桶,造价高达2340万美元.这种马桶可贮存处理更多粪便,有独立的尿液分离器,可将尿和粪便分开处理.马桶上的气流导引装置,解决了失重条件下人体排泄的困难.
行——防止成为茫茫太空的人体卫星
1965年3月18日,苏联宇航员列昂诺夫离开“上升”2号飞船密闭舱,系着安全带第一次到茫茫太空中行走,开创了人类太空行走的先例.然而太空行走与人们在地面上的行走不能相提并论,其困难程度是常人难以想像的,需要诸多的特殊技术保障措施.
由于太空处于真空状态,没有大气层的保护,温度变化也很大,太阳照射时温度可高于100℃,无阳光时温度可低于-200℃,同时还存在着能伤害人体的各种辐射和微流星体,因此在太空行走时,必须身穿特制航天服.同时,由于宇宙飞船、空间站、航天飞机这些载人航天器密闭舱内的人造气压、空气组成基本与地面相同,故人体内吸有一定量的氮气,而航天服内的气压较低,仅为大气压的27.5%,宇航员如果猛然出舱,遇到低的气压后血液供应会较差,溶解在脂肪组织中的氮气游离出来却不能通过血液带到肺部排出而形成气泡,因此可能造成气栓堵塞血管,引发严重疾病.所以宇航员出舱前需要吸取纯氧将体内氮气排出,以免隐患.
在太空行走的宇航员围绕地球高速运行时,在广袤的空间中没有参照物,无法分清物体的远近大小、速度快慢,如无保险措施,就可能会丢失在茫茫太空中而成为人体卫星.再加上载人航天器和自己都在运动,宇航员有时会被搞得晕头转向,亦有可能出现危险,所以太空行走需要采取保险措施———身系安全带.安全带犹如婴儿的脐带将宇航员与航天器连接起来,以防宇航员在太空中走失.1984年2月7日,美国的“挑战者”号航天飞机在进行第11次飞行时,宇航员布鲁斯·麦坎德里斯穿着一种带助推装置的航天服,首次在不系安全带的情况下在太空中自由行走了95分钟,捕获了已经停止工作的“太阳峰年”号人造卫星,并对其进行修理,排除故障后又将其重新送回轨道.布鲁斯完成了航天飞机首次捕获卫星的任务.这次太空行走也为人类在太空中的活动开创了新的天地.但为了保险起见,现在宇航员仍被要求系安全带.万一宇航员不能自己走回航天飞机,可以用牵引缆索把他拉回来.
太空生活看似有趣,实际上是对宇航员生存技巧的一大考验.看来要做个太空人,享受一下与地球人不一样的生活,还真不是件容易事.(张国权)
《中国国防报》 2003年10月14日
太空是个充满魅力的神奇世界,在太空的生活更是个充满魅力、令人好奇的神奇话题。
太空环境与地球环境大不相同,那里没有空气,没有重力,充满危险的太空辐射。当然在封闭的空间站或航天飞机舱内,有足够的空气供你呼吸,良好的航天器屏蔽材料可以有效地挡住太空辐射,只是“失重”会给生活带来一些麻烦。
如果用地球上的方式去太空生活,那肯定会闹出很多大笑话。比如吃饭,你端着一碗米饭,那饭会一粒粒飘...
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太空是个充满魅力的神奇世界,在太空的生活更是个充满魅力、令人好奇的神奇话题。
太空环境与地球环境大不相同,那里没有空气,没有重力,充满危险的太空辐射。当然在封闭的空间站或航天飞机舱内,有足够的空气供你呼吸,良好的航天器屏蔽材料可以有效地挡住太空辐射,只是“失重”会给生活带来一些麻烦。
如果用地球上的方式去太空生活,那肯定会闹出很多大笑话。比如吃饭,你端着一碗米饭,那饭会一粒粒飘满你的座舱,你张着嘴可能一粒也吃不着;而你闭上嘴时,饭粒却可能飘进你的鼻孔呛你个半死。你想躺在床上睡个舒服觉,可是你会发现太空中找不到上下的界限,“躺”和“站”几乎没有什么区别……
那么宇航员们是如何在太空中吃饭与睡眠的呢?
100多种太空食品
宇航员的食物丰富多彩,从最初的十几种已经发展到了100多种。宇航员每天一般吃4顿饭,一周之内的食谱不重复。有人以为宇航员的食品都是做成牙膏状的挤着吃,肯定很乏味,其实这是早期宇航员的状况,现在早已今非昔比了。宇航员可以在太空中吃到香肠馅饼、辣味烤鱼、土豆烧牛肉、奶油面包、豆豉肉汤、金枪鱼沙拉、饼干、巧克力、酸奶、果脯、果汁等各种各样的佳肴,美国宇航员甚至可以喝到他们爱喝的可口可乐。不过,宇航员吃饭并不能随心所欲。他们必须按地面营养师为他们配制好的食谱用餐。美国航天飞机上的宇航员吃饭时,先把标有第几天第几顿字样的塑料袋从食品柜中取出。每个塑料袋里装有7种食品,供一名宇航员食用。太空食品均为脱水食品,临吃前可把食物放入一个碗形的容器中,再用注射器将一定数量的水注进容器,然后再放进烤箱里加热。一顿饭不超过半小时就可以“做”好。
非同一般的吃饭动作
太空餐桌是特制的。它具有磁性,能吸住刀、叉、勺、碗、盘等餐具,桌上装有水冷却器和加热器。吃饭时,宇航员必须先把脚固定在地板上,把身体固定在座椅上,以免飘动。面对摆在餐桌上的饭菜,你千万不要着急,一定要注意端碗、夹饭、张嘴、咀嚼一连串动作的协调。端碗要轻柔,动作太猛,饭会从碗里飘出去;夹饭、夹菜要果断,夹就要夹准、夹住,最好不要在碗里乱拨拉,以免饭菜飘走,使用叉子效果最好;饭菜夹住后,张嘴要快,闭嘴也要快,因为即使是放到嘴里的食物,不闭嘴它也会“飞”走;咀嚼时节奏要放慢,细嚼慢咽利于消化,还可以减少体内废气的产生和排泄,避免宇航员生活环境的污染。
有些人最喜欢在吃饭时聊天神侃,而在太空吃饭最忌讳的就是边吃边说。边吃边说会使嘴里嚼碎的食物碎末飞出嘴外,飘在餐厅或生活舱里,宇航员稍不注意吸进鼻腔就容易呛到肺里发生危险。
特制的“王太太炒羊肉”
尽管太空食品供应充足,花样齐全,营养丰富,但宇航员却普遍抱怨在天上吃饭吃不出味道。科学家分析,原因可能不在食品本身,而是太空环境引起宇航员的味觉失调。如失重使鼻腔充血,导致味觉神经钝化,唾液分泌发生变化影响味觉,或者因为看不到食物的颜色、闻不到食物的气味而影响味觉。美籍华人宇航员王赣骏乘航天飞机上天时,为了使他能有个好胃口,他的太太做了他平时爱吃的炒羊肉。这道食品被命名为“王太太炒羊肉”。
糊涂觉与奇异睡姿
宇航员在太空中睡觉的的确确是“糊涂觉”,其表现一是黑白不分,二是睡姿奇异。
黑白不分,是说宇航员在天上绕地球航行,太空日出日落由航天器绕地球一圈的时间而定。有时24小时内日出日落交替许多次,宇航员无法遵循地球上“日出而作,日落而息”的生活习惯,只好机械地按钟点安排工作和睡觉。
睡姿奇异,是说宇航员在太空失重环境中找不到“躺”的感觉。在地球重力环境,人们习惯于把地心引力的方向定为“下”,把“天”的方向定为“上”,也就是人们常说的“脚踩大地,头顶蓝天”。可是到了失重的环境里,人们失去了“上”“下”的参照坐标,脚踩不到地,四周全是天,你根本分不清上、下,因此,睡觉也就没有了“平躺”一说。由于无论站着、躺着,还是趴着都可以入睡,所以宇航员睡觉可以飘在太空舱里睡,挂在墙上睡,绑在床上睡,也可以吊在梁上睡,靠在桌边睡。
不过大多数宇航员不习惯飘荡着睡。一旦从飘浮睡眠中醒来,他们会产生一种掉进万丈深渊的感觉。为了获得安全感,宇航员一般睡在固定的床上或固定在墙壁上的睡袋里,睡袋拉紧后能给人体施加一定的压力,使人消除那种飘飘欲坠的恐慌感。
千万别把手脚伸出被外
有人睡觉习惯把手或腿放在被子外面。这在地面上看来是很正常的现象,可是在太空环境里,却是很危险的。太空失重,睡眠中人的四肢会不受躯干支配而四处飘动。一名前苏联宇航员有一次把手臂放在睡袋外睡觉,醒来后突然发现有两只大手向他脸上飘来,吓了他一大跳。原来这飘动的两只大手正是他自己的手。吓一跳还是小事,如果宇航员睡着后,失控的“自由”之手、“自由”之脚万一无意中碰到了什么开关、什么仪器,那太空舱的安全、宇航员的生命岂不成了大问题?所以,在太空中睡觉,千万注意把手、脚放进睡袋里。
奇特的洗脸和刷牙
由于太空的失重环境,在地球上看似简单的洗脸、刷牙、刮胡子、理发以及洗涤,到了太空都变成了很复杂和麻烦的事。
宇航员洗脸刷牙比较奇特,为了防止水到处乱飘,一般用湿毛巾擦一擦脸就算是洗脸了;刷牙时,用手指蘸上牙膏来回蹭几下,然后再用湿毛巾把牙齿擦干净刷牙就算完成。如果像在地面上那样刷牙,牙膏泡会飞得满座舱都是。宇航员刮胡子一般使用电动剃须刀,使用时还必须十分小心胡子渣从剃须刀边漏出来。太空舱本来就十分狭小,环保问题就显得极为重要。如果细小的胡渣飘在座舱里,清理起来会十分困难。
太空理发也很不容易,因此无论男女宇航员在上天之前都要把头发理得短些再短些。但是长时间的飞行,头发又会长长,怎么办?宇航员必须发扬团结精神互相帮助,一人理发,一人拿着吸尘器吸走剪下的头发。
“桑拿室”和“洗浴袋”
在太空中洗澡更为麻烦。宇航员要把脚套在一个固定的环里,不然飘浮的身体被水一冲会不停地翻跟头。失重状态下的水全是一粒粒的小水珠,很容易呛伤人,甚至呛死人,所以洗澡时,宇航员还要戴上呼吸罩和护目罩。洗完澡后,身上的污水不会自动流下来,需要开动水泵连同空气一起抽走。沾在帆布罩上的水也得用水泵抽走。洗一次澡,真正的洗澡时间只有15分钟,可清理污水和其他准备工作却需45分钟。
后来,科学家对太空浴室进行了一些改进。比如俄罗斯和平号空间站的浴室像是一间桑拿室。宇航员进去后经过一段升温,使身体出汗,然后用湿毛巾擦洗。由于不方便也不舒服,“桑拿室”又改成了一个像睡袋一样的装置。宇航员洗澡时,袋内有清水和浴液射出,搓洗完毕后,可以打开袋下的抽风机,把脏水抽走。美国航天飞机上的浴室是个浴罩,浴罩下部也安有抽风机。宇航员洗澡时打开淋浴龙头和抽风机,上面喷水下面抽水,会形成如同地面一样的淋浴效果。
太空专用洗发液
宇航员的洗发液是特制的。这种洗发液96%的成分是从植物中提取的。由于在太空中不可能有很多的水供给宇航员冲洗头发,所以宇航员使用的洗发液是免冲型的。它在失重的状态下能变为十分细小的颗粒。洗头时,它很容易带走头上的污垢。洗完后,用餐巾纸或毛巾一擦,洗发液就被清除得一干二净。用这种太空洗发液洗过的头发,完全不用发胶、摩丝和吹风机,既能显示头发的自然美又特别容易梳理。
据最新报道,俄罗斯和美国专家正在为两国宇航员准备最新洗漱用品,但是他们在女宇航员的化妆品上产生了分歧。俄罗斯专家认为在太空完全没有必要打扮,而美国专家却认为香水、润肤液、口红等都是不可缺少的。(《中国国防报》 9月27日)
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