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講武堂畫刊:空間站上的宇航員如何生活?


講武堂畫刊:空間站上的宇航員如何生活?



國際空間站是人類有史以來建造的最大的太空飛行物:全長108米,總重破400噸,尺寸超過一架波音747客機。全球六個宇航機構耗費16年仍未完成建設。全狀態下的國際空間站可以容納6名宇航員工作生活,每班至少待半年。對於國際空間站的宇航員們來說,考察期間,這裡就是他們的家。


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初到國際空間站,首先要做的第一件事兒就是忘掉上下左右的概念,空間站里不受重力影響,連警示標識牌都是四面寫的,宇航員可以隨心所欲地飄。各個艙段為了最大限度利用空間都是四面艙壁都被利用上了,自己腳朝著哪個方向,把哪裡當「地面」就好。



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國際空間站長期考察組成員們的日常工作和地面上的科學家類似——執行各種實驗任務。涉及物理學、醫學、生物學、電子工程等廣泛領域,他們既是宇航員,也是科學家,應付常規實驗不在話下。



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在空間站曠日持久的建造過程中,進行了上百次的出艙行走。對於國際空間站上的宇航員們來說,太空行走已經是家常便飯。2007年1月,為維護國際空間站,宇航員們進行的最長一次太空行走長達7個多小時,類似時長的行動連續進行了三次。只要有可能,國際空間站更傾向利用機械臂遙控完成艙外任務。


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凡是機器總有出現故障的可能,對於國際空間站這架空前複雜精密的機器來說更是如此。事關六名寶貴宇航員安全的日常維修保養工作不可掉以輕心。宇航員傑伊·阿普特正在檢查星辰號服務艙里一台氧氣發生器的情況——這台俄國貨的同型產品1997年曾釀成了和平號空間站的火災。



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修飛船需要什麼樣的工具?答案是:扳子,螺絲套筒和榔頭。太空技術的進步並沒有淘汰釘子和螺絲這些古老的發明,正相反,大多數時候,越簡單的東西越管用。



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工作中的宇航員。宇航員們不是機器人,工作之餘同樣需要休息和娛樂。國際空間站上作息制度與地上的上班族們相差無幾,航天員們每天工作九小時,雖然規定是晚上九點半(格林威治時間)就寢,但大家通常都喜歡有些「夜生活」。這裡的人們同樣有自己的精彩生活。


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充足的休息是宇航員的一件要務,在地面上這可能不難,但到了空間站這就是個大問題:無重力環境下,睡著的宇航員會到處亂飄,如果撞到那些密集的開關還有可能造成險情。睡袋是個不錯的解決方案,它能固定宇航員,空間佔用也很少。



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這個背靠艙壁,尺寸不大,形似壁爐的盒子是宇航員們的專用「卧室」,其實就是在睡袋外裝了個罩子。不過宇航員們好歹有了自己的私密空間能用來存放私人物品或換內衣——這一點對女宇航員異常重要。2000年,國際空間站初具雛形時,登上星辰號服務艙的第一長期考察組三位宇航員就遇到了問題:空間站上只有兩個「卧室」,多出來的一個人只好隨便找地方將就一下。



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宇航員們普遍抱怨俄國造的星辰號服務艙噪音太大,不得不戴上耳塞才能正常工作休息,甚至有數名宇航員被查出患上了永久性聽力損傷。2007年太空梭為國際空間站送來了和諧號節點艙,宇航員們一下子多出了「四室卧房」」,「住房難」問題才得到根本解決。不過面積窄的情況如故,舒適度只好暫時讓位。



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說到擁擠,國際空間站一直就被物資和垃圾的堆積問題所困擾。空間站寶貴的1000立方米的空間,各國都巴不得把它塞滿。美國對接艙是「理想」的「儲物間」,缺點就是每次太空梭到來前,空間站乘員們都得花很大力氣把裡面的大包小袋移開。



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這張照片再次顯示了國際空間站有多麼的擁擠。2008年,國際空間站命運實驗艙內,畫面正中褐色香水瓶狀物體是一顆正在接受測試的微型衛星,而四周實驗艙的艙壁上,令人頭暈目眩地放置了大量的實驗器材和布線。



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人有三急,上廁所不管到了那裡都是需要優先解決的事項。對短期任務的宇航員來說,可以靠紙尿褲和插管湊合湊合,但給國際空間站里的常駐民們插半年管子不現實。所以國際空間站上配有廁所,而且是兩個:美式廁所(左)和俄式廁所(右),多種風味,任君選擇。



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與地面不同,由於失重,宇航員們的內急必須嚴格收集,空間站也沒有過多的水分浪費在沖馬桶上面,相反,尿液會進行回收再利用。1國際空間站專用馬桶(俄式);2國際空間站俄羅斯廁所尿液收集系統控制面板(對應地上馬桶的沖水按鈕);3固態排泄物收集袋;4女用型導尿嘴;5男用型。



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國際空間站19/20長期考察組日本籍飛行工程師若田光一正在修理國際空間站的俄國馬桶。國際空間站的「水管工」是一項重要任務,這裡的廁所是一套非常複雜的裝置,上圖那塊複雜的馬桶控制面板也說了這一點。馬桶的故障可能會影響水循環系統的工作,所以必須經常維護保養。



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航天員的幽默:分別位於美國休斯敦(左)和俄羅斯星城(右)的國際空間站地面模擬設施的廁所里的兩個集尿嘴被人換成了身著各自國家宇航服的NASA吉祥物卡美拉·科羅納(Camilia Corona)玩偶。



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圖中是70年代美國天空實驗室的宇航員們的淋浴間。洗澡是現代人類的共同嗜好,宇航員也不例外。可洗澡需要許多水,空間站上的儲水量顯然不足以滿足需求。好在國際空間站是無塵環境,宇航員們身上的污物積累速度較慢,不過每期考察組在太空至少待半年,難免要洗澡,有需求的宇航員只能在廁所將就著,用自備的海綿和毛巾擦身。



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對於洗頭,情況要稍微好些。宇航員們使用的洗髮水同樣是太空專用的,這種洗髮水96%成分是不刺激皮膚的天然物質,更類似乾洗劑,清潔後無需沖洗——一方面為了省水,另一方面可以防止亂飛的水滴將人窒息。



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毛髮恐怕是人體里少有的幾種不受太空環境影響的組織了,脫落的毛髮也是國際空間站環境清潔時面臨的最多的污染物。除了禿子和女性,半年多的任務里多數人總得面臨幾次剪頭和更常見的刮鬍子的狀況。空間站上裝備的電推子自帶吸塵器功能,可以一邊剪,一邊將剪下的發茬胡茬通過管子吸入垃圾儲藏設備中。



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為了照顧宇航員的健康,同時研究外太空輻射對人體的影響,2001年命運號升空時攜帶了一個特殊的假人。這個假人被取名為弗雷德,由特殊塑料製成,假人體內與人體重要器官相對應的位置被放置了輻射劑量感測器,由它負責監控太空中宇航員對高能粒子的攝入是否超出了正常範圍。



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在失重環境下待久了,宇航員會出現肌肉組織萎縮、骨骼缺鈣等不良癥狀,以腿部尤為嚴重——曾經有多起宇航員返回地球後甚至無法站立的案例發生。對抗這些「宇航病」的最佳方式就是保持運動量,國際空間站為此準備了一些健身器材。1998年星辰號服務艙升空時攜帶物包括這台自行車健身器,與地面上不同,這架健身器幾乎沒有任何能把它與自行車外形聯繫起來的特徵:失重下有車座也沒用。使用時宇航員需要用臂力將自己的身體固定住,腳踩鎖鞋,才能獲得類似地面上的騎行感受。



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星辰號上的另一台健身器是一部太空跑步機。同樣,宇航員們得把自己綁在機器上才能享受跑步的感覺,否則就會像邁克爾·傑克遜一樣踏出真正的「太空步」。宇航員身後的牆上貼著加加林、齊奧爾科夫斯基等幾位航天史上著名先驅者的照片,旁邊還有本關於中國宇航員楊利偉的雜誌。



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如前文所述,正常除了9小時的工作,其餘15小時是宇航員自己的——當然前提是國際空間站沒加班。娛樂可以提升宇航員們的士氣,這在空間狹窄的空間站里很有必要。這幾位工作之餘玩起了電子琴。要知道,目前每千克物品發射到太空的成本仍高達20000美元左右,也就是說美國人為了送這架電子琴就多花了數萬美元。



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音樂愛好者大有人在。2011年,第27長期考察組工程師卡迪·科爾曼,在工作閑暇時間演奏了長笛,演奏還對地面進行了直播。



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有時候,宇航員們得有很強的自娛自樂精神在能在這個狹小又與世隔絕的地方呆很久。國際空間站的失重環境挺適合讓憤怒的小鳥們去砸綠豬,宇航員唐·佩蒂特就這麼試了一次。



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曬出自己的宇航服,跟他們拍張合影吧。國際空間站上同時配備了美俄兩種體系的宇航服,每一件都價值連城。地面上那些大牌明星的走秀時裝算什麼?跟這身行頭比起來都弱爆了。



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2011年2月,名為R2的機器人宇航員隨著發現號太空梭一起奔赴國際空間站,這個和人一樣有頭有手的古怪機器人馬上就成了宇航員們的惡搞搭檔。當然R2上天的真正目的並不是充當玩具,它的使命是代替人類執行一些高危工作。



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實際上R2有位表兄早已在國際空間站上服役,它名叫德克斯特(Dextre),「住」在國際空間站外,長達17米的加拿大機械臂末端。德克斯特真正的名字是「專用靈巧機械手」,擁有多個活動關節,可以換裝不同工具,專干國際空間站艙外的臟活、累活、危險活。



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頭腦派宇航員們喜歡的娛樂方式自他們阿波羅時代的前輩們就很盛行:來盤國際象棋。加拿大宇航員喬治·沙米托夫正在進行一場巔峰對決,對手是一支美國冠軍隊。他在國際空間站留守的四個月里,利用閑暇時間不斷與地球上的棋手過招,而且鮮有敗績。



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天地象棋對決自從1970年就開始了。地面上,飛行任務主管克里斯·艾德倫也熱衷於這項運動。象棋不僅可以培養棋手們的思維,也能通過棋局宮古宇航員之間、宇航員與地面控制中心之間的關係,所以廣受歡迎。



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太空生活是孤獨的,雖然現在有天地通訊網路讓宇航員們甚至可以與家人們視頻聊天,但長久面對同樣的幾張面孔依然會產生心理上的不利影響。國際空間站上設有一套無線電台,呼號「阿爾法」——這原是美國為國際空間站設定的正式名稱。根據國際空間站業餘無線電通訊計劃,空閑的宇航員們常會用電台與世界各地的「火腿族」們交流。



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國際空間站在攝影方面擁有的資源讓世界所有的攝影發燒友所嚮往:這裡擁有海拔360公里的全世界獨一無二的制高點,更有各國政府掏錢購買的最強的攝影裝備。從第一考察組入駐至今,國際空間站已經為人們貢獻了無數著名照片。



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「攝影毀一生,單反窮三代」。宇航員們正在「秀」他們的器材,同樣是玩單反,公家提供的攝影器材之豪華遠非一般人財力所能企及——不用自己花錢玩單反不管在哪裡都是令人神往的最高境界。



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2010年,一個義大利製造的名為穹頂的艙段被送上國際空間站,這個艙段為宇航員們提供了一個巨大「全景天窗」。



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穹頂號所提供的寬闊視角是以前艙段上那些狹窄的舷窗無法比擬的,不僅便於宇航員工作中的觀測,休息時在這裡看天看地也是一大享受。於是這裡立即成了空間站上最受宇航員們歡迎的「觀光勝地」。



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2009年5月起,擴大的國際空間站開始容納6人長期工作。每當太空梭前來對接時,國際空間站上就顯得「人滿為患」。2009年7月25日,國際空間站首次出現13人在站場面,在這裡,湊上13人的機會不多,對於要在天上待半年的長期考察組成員們來說,沒有什麼比能來一些新面孔更值得高興的事情了。



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飛船和太空梭靠泊的日子是空間站上的節日。這不僅意味著有新面孔抵達,更重要的是給養送到了,有必要全站出動搞個聚餐慶祝一下——唯一的遺憾是地方小了些,站內擁擠已經是老問題了。牆上對接艙壁上的警示標語寫著:警告!限制時速28000公里——這是國際空間站的飛行速度。



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說到吃喝,如今的宇航員比起前輩們已經幸福得多了——不用整天靠果凍狀的流質食品度日。在超長時間的太空任務中,維持宇航員們的食慾是比打掃那點微不足道的漂浮食物殘渣重要得多的工作。不過看起來,體積輕薄、用完即丟、方便收拾的流質食品目前還是有市場的。



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宇航員們的餐桌。過去宇航員不是個適合美食家乾的工作:半年裡的大部分時間不得不整天面對罐頭食品和脫水保鮮的食物。地面上的研究人員已經儘力讓他們過得舒適些,現在,越來越多的食品正在加入宇航員們的食譜,太空伙食正變得越來越像地球上吃的。



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今天宇航員們不僅能吃到新鮮水果,就算是以稻米為主食的亞裔宇航員們也能吃到最愛的米飯。這是第七長期考察組的華裔宇航員盧傑在品嘗米飯,餐具也用上了筷子。



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國際空間站上喜迎新的水補給。相比日漸豐盛的食物品種,水一直是一個更加重要的問題。即使有多套污水處理和水製備設備,宇航員們的供水依然受到嚴格限制。2002年哥倫比亞號事故令太空梭停飛期間,駐國際空間站的宇航員們就曾被迫將每日用水配給量從3升減到2升。



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當真正的節日來臨,即使遠在空間站的宇航員們也會想些辦法慶祝一下。擺上一棵小樅樹,戴上聖誕帽,在近地軌道上過個別具一格的聖誕。



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所有的「壁爐」被宇航員們佔據當床用了,聖誕老人沒法從那裡進來,家人也不能在身邊。彼不過此互送禮品也是個不錯的補救方式。一覺醒來,希望明天一切順利。


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