《太空飛行課》：真實的太空生活是怎樣一種體驗？
編者按：在太空中生活什麼樣？這個問題令許多人好奇不已。地球上的人絕大部分都不可能進入太空，但幾乎所有人都想知道太空是什麼樣子。有25年太空飛行訓練、諮詢、寫作、演講經驗的NASA資深宇航員湯姆·瓊斯，以親身經歷現身說法，告訴你真實的太空生活是怎樣一種體驗。
《太空飛行課》是一本宇航員寫的關於太空飛行的百科問答書。書中問題全部來自公眾的真實提問，從上萬個問題中精選342個人們最關心的進行解答。從新宇航員培訓，到飛船發射時的身體感受，從宇航員在太空生活到太空行走，彷彿讓人感覺自己親身體驗過太空旅行，甚至能激發起自己探索太空的衝動。
湯姆·瓊斯的回答，專業經驗融合著風趣幽默，內容豐富、引人入勝。讓你全面了解宇航員這個職業。（以下內容摘自《太空飛行課》，感謝未讀·探索家授權發布）
《太空飛行課》，(美)湯姆·瓊斯著，陽曦譯，北京聯合出版公司出版
在太空中你如何判斷上下？
在自由落體的失重環境下，你可以自己選擇哪邊是「上」，哪邊是「下」。你的腦子會愉快地接受這樣的主觀選擇，無論窗外的地球位於哪個方向。大部分宇航員選擇把自己頭沖著的方向當成是「上」。所以每時每刻，每位宇航員心目中的「上方」很可能各不相同。
在我執行前兩次太空梭任務的時候，我們的軌道器「奮進號」在完成地球觀察任務時通常是頭朝地球顛倒飛行的。船艙的天花板和頂窗都正對地面，所以船艙里的我們也是「頭上腳下」的。以這樣的姿勢，我們可以更好地觀察下方的科學目標。當我們飄浮在陽光房似的窗戶附近時，頭頂高懸的美麗星球完全不會干擾我們的認知。在我執行第四次任務的時候，「亞特蘭蒂斯號」與國際空間站對接後，地球出現在熟悉的位置——空間站甲板下方。無論是哪種情況，我們都一樣高興。
自由落體狀態會對你的身體產生什麼影響？
身體需要幾天時間來排出「多餘的液體」，你體內的血量會減少大約1升；完成了這一步以後，你的身體就會愉快地適應自由落體狀態。體液重新平衡後，你的腿會變細一點點，宇航員戲稱為「雞腿綜合征」。鼻塞的癥狀還會持續一周左右，有時候可能引發頭疼。擺脫了重力的束縛，你的脊柱會伸長大約2.5厘米，這會拉扯背部下半部分的肌肉，你可能會覺得背部有些僵硬，有時候甚至有點疼。
失重還會導致骨骼內的鈣流失，每個月你會損失大約1%的骨重。你的心臟和肺也會變懶，不過定期鍛煉有助於保持心肺功能。除此以外，你的免疫系統也會鬆懈下來，不再積極地應對感染。科學家正在深入研究國際空間站上的宇航員身體狀態，希望能找到合適的策略，幫助未來執行火星遠航任務的宇航員保持身體健康。要想飛往火星，宇航員必須在自由落體狀態下生活一年左右，甚至更久。
自由落體狀態下你如何移動，如何固定身體？
在失重的飛船內部移動一點也不費勁兒。空間站上的宇航員能夠熟練地穿過艙房，他們只需要用手指輕輕一按，或者動一動手腕，就能從船艙的這頭飄到那頭。你不需要思考該用多大力氣——跟著感覺走就好，就像在地球上穿過房間那樣自然。
在電腦或實驗設備前工作的時候，或者在廚房裡吃飯的時候，如何舒適地穩定自己的身體，這才是更大的挑戰。我們可以把腳套在地板（或天花板）上的扶手裡，也可以用腳趾鉤住固定在嵌板上的繩圈。在跑步機上鍛煉的時候，你需要套上與跑步機相連的肩帶和腰帶，它會將你的身體固定在跑道上。
本書作者在ISS的「命運號」實驗室走廊里滑行。請注意，四面牆壁上到處都有扶手。
自由落體狀態下的宇航員可以嘗試哪些有趣的事情？
你可以將雙腿蜷縮在胸前，團身後空翻——而且永遠不會停下來！你還可以像超人一樣以極快的速度穿過國際空間站里的艙房，記得要盡量準確地穿過兩間艙房之間的介面。請朋友幫忙，讓你的身體飄浮在ISS的某間艙房中央——遠離所有扶手——然後你可以試著推動自己的身體去夠某個支撐點。你可以像蝙蝠一樣倒掛在天花板上吃飯，像鳥兒一樣去「啄」飄在空中的食物，或者用自製的「吹槍」把麥乳精球射到朋友張開的嘴裡。你可以小心翼翼地從飲水袋裡擠出一個橙子大小的水球，然後吹著它在艙房裡飄浮。晚上休息的時候，你可以睡在牆上或者天花板上。你還可以倒立著上廁所哦！
本書作者（照片中央）在NASA的KC-135飛機上體驗自由落體狀態。（NASA）
太空中的宇航員從哪裡獲取氧氣？
一位宇航員每天需要消耗0.8千克氧氣。如果任務時間較短，比如說只有幾周，那麼維生系統可以直接混合罐內儲存的氧氣和氮氣，為宇航員提供可呼吸的空氣。事實上，我們並不需要氮氣來維持呼吸，加入氮氣只是為了減少純氧環境下的火災風險。
在國際空間站（ISS）上，這些氣體都儲存在高壓罐里，按需供給。除此以外，為防萬一，空間站上還存放著俄羅斯提供的罐裝固體高氯酸鋰，這種化學物經過簡單的處理就能釋放出熱和氣態氧。
為了節省從地球運來的氧氣，ISS的維生系統會利用空氣中的水蒸氣和宇航員「貢獻」的尿液來製造氧氣。沙巴提耶反應器能把回收的水和宇航員呼出的二氧化碳轉化成氧。
ISS的氧氣和氮氣儲存在「尋求號」外的白色高壓罐里，氣罐左側有水平的欄杆。（NASA）
你們在太空中是怎麼發電的呢？
在太空中，要維持船員的生存和實驗設備的運轉，電力至關重要。我們從地球上帶去的電池可以供電，但它們實在太沉，而且不充電的話只能用幾天。不過太空中的太陽能十分充沛，所以空間站配備了巨大的太陽能電池陣列。
ISS上的太陽能板表面積有大約4000平方米，它們能提供75~90千瓦的電能，可以維持空間站運轉、給電池充電——要知道，空間站每繞軌一圈都有大約45分鐘時間曬不到太陽，這時候只能依靠電池提供能量。
「雙子號」飛船、「阿波羅號」飛船和太空梭都靠燃料電池提供電能，這種電池能把儲存的氧和氫轉化為電和水。有的行星探測器離太陽的距離太遠，難以利用太陽能，所以它們會利用放射性鈈產生的熱量來發電。未來的火星往返飛船可能會使用核反應堆來供電。
宇航員在太空中會覺得擁擠，或者感覺幽閉恐懼嗎？
國際空間站內的實驗室和居住空間加起來共有916立方米，大約相當於一架波音747飛機的機艙。宇航員有足夠的活動空間，而且他們可以隨時透過穹頂艙的窗戶眺望1600千米外的地平線。
「聯盟號」飛船內部的居住空間只有4立方米，你坐在船艙里的時候，膝蓋必須蜷縮起來頂在胸口。「獵戶座」和近地軌道太空的士比「聯盟號」寬敞一點兒，不過宇航員依然可以住得很舒服。
上天之前，我們在太空梭模擬器里訓練過無數次，我也曾在空軍B-52轟炸機的駕駛艙里度過了好幾百個小時，所以飛船內部的狹窄空間對我來說完全不是問題，我也從來沒有感覺到過擁擠。
宇航員會想家嗎？
在太空中我忙得沒有時間真正去想家，雖然我知道自己離家萬里。而且每周我都會和妻兒通過無線電或視頻通話，這也能幫助緩解思鄉之情。
執行長達數月的任務時，宇航員當然會想家，就像那些遠赴海外工作的人一樣。電子郵件和視頻通信非常重要，它可以幫助我們對抗孤獨感。不過在目前，ISS宇航員不當值的時候隨時都能和地球通話，和家裡保持密切的聯繫，這是我們對抗思鄉病最有力的武器。
宇航員在太空中會感覺累嗎？
宇航員在太空中努力工作，這是一種全身心的考驗。我執行軌道任務時每天工作16個小時，其中包括準備工作、吃飯、收拾家務、鍛煉和完成任務後的放鬆活動。我的肌肉的確會累，尤其是在太空行走以後，不過我覺得疲累主要來自精神緊張。為了儘快恢復，我嘗試每天保持六到七小時的睡眠。太空中的工作要求十分嚴苛——以前我從未持續這麼長的時間在極大的壓力下追求完美。雖然每次任務的過程都十分愉快，但我仍然期盼著陸後的假期。
宇航員吃飯的時候用盤子嗎？
國際空間站上的宇航員吃飯和喝水都直接用一次性的塑料或鋁箔容器——所以他們不用洗碗！在太空中吃飯的時候，我偶爾會用帶魔術貼的金屬託盤來放食品袋。不過食品袋上的魔術貼也可以直接粘在艙壁或衣服上面。廚房的桌子上還有磁性的剪刀和勺子。
一般來說，我吃飯的時候每次最多打開兩個食品袋，而且還得多加小心，以免食物飛得到處都是。一次打開兩個以上的袋子完全就是自找麻煩——廚房一定會變得一團糟。你可以吃完兩袋以後，再打開另外兩袋。在地球上，你可以把所有喜歡的食物都放在一個盤子里慢慢享受，這真是簡單又難得的快樂。
空間站上的感恩節大餐，從左到右分別是：蔓越莓果醬、夾餡玉米麵包、煙熏火雞、茶和凍乾草莓。只需要一把剪刀和一把勺子，你就可以盡情享受這頓大餐了。（NASA）
在ISS美國「團結號」模塊的廚房裡，大家把一餐的食物擺在桌子上。（NASA）
哪些國家為國際空間站供應食物？
NASA為自己的宇航員和歐洲、日本、加拿大的合作夥伴提供所有食物。這些夥伴也能吃到祖國通過貨運飛船送來的美味。
俄羅斯航天局會用「進步號」貨運飛船和「聯盟號」飛船為自己的太空人運送食物。
空間站上的船員可以自由地交換食物，尤其是大家聚在一起吃飯的時候。多樣的菜單會增加一點進餐的樂趣，所以宇航員喜歡和朋友分享喜歡的食物、嘗試新的口味。NASA為宇航員提供了180多種食物和飲料，俄羅斯又增加了一百多種，所以ISS的宇航員可以每餐換著花樣吃。
宇航員在太空中會長胖嗎？
我自己肯定是沒胖。ISS的凍干/熱穩定食品和便於食用的堅果、干水果共同為宇航員提供了平衡的膳食，每位宇航員每天會攝入1900~3200大卡的熱量，具體取決於各自的性別和體形。
這麼多熱量，看來大家真是吃得不少，但ISS上的宇航員每天都會做高強度運動，工作也十分繁忙，再加上航天食品的風味和口感始終比不上地球上的新鮮食物，所以很多人都會變瘦一點兒。在國際空間站上生活6個月以後，男性宇航員平均減重2~4千克，女性平均減重1.3~3.2千克。執行短期任務的宇航員體重通常不會出現大的變化。我在發射前和返航後的體重差通常只有1千克左右。
自由落體狀態下的宇航員如何稱量自己的體重？
在自由落體狀態下，宇航員的體重實際上應該是零，但他的質量卻不會改變。在太空中稱出質量後，他們就能算出自己在地球上的體重應該是多少。隨船醫生會要求宇航員定期稱量體重，以確保他們在國際空間站停留的6個月中身體健康、飲食正常。
空間站上有一台名叫「空間線性加速度測量設備」（SLAMMD）的儀器，宇航員可以用它來測量體重。SLAMMD的運作原理是牛頓第二運動定律（F=ma），它通過兩根彈簧向宇航員施加已知大小的力，然後測量由此造成的加速度，最終算出宇航員的質量，誤差在250克以內。俄羅斯也有一種測量體重的設備，宇航員可以站在一個類似彈簧單高蹺的平台上來回搖晃，儀器就會測出你的質量。
宇航員凱倫·奈伯格正在使用ISS上的SLAMMD測量自己的體重。（NASA）
你們在太空中怎麼上廁所？
我還以為你們不會問呢！在地球上的衛生間里，重力會讓你排出的東西去往它該去的地方。可是在國際空間站的失重環境里，工程師只能用氣流來代替重力。
廁所里裝著專門的電扇，它製造的氣流會帶走尿液和你排出的固體廢物。宇航員可以扳動開關，打開廁所里的風扇，然後在真空管上插一個漏斗，並用漏斗靠近自己的身體。尿液會被氣流沖入漏斗，彙集到一個儲存罐里。
宇航員可以用腳指頭鉤住地板上的扶手，懸停在廁所座位上方。空氣從座位下流過，沖走固體廢物。每次用完廁所以後，所有的排泄物、清潔用品和衛生手套都會被裝入垃圾袋密封起來，放進座位下面的一個桶里。然後宇航員會清理座椅和垃圾桶口，套上新的袋子，以便下一個人使用。用過的消毒濕紙巾會被扔到另一個垃圾袋裡。
這些廢物會怎麼處理？
尿液會暫時存放在一個中轉罐里，然後流入水回收系統，轉化成乾淨的飲用水。維生系統會將部分回收的水轉化成可呼吸的氧氣。
廁所座位下面的垃圾桶裝滿以後，宇航員會取出裝固體廢物的垃圾袋，把它和其他垃圾一起裝入空的貨運飛船。離開國際空間站以後，無人貨運飛船會點燃制動火箭，再次進入大氣層，在高空中燒毀，垃圾也會一起被焚化。如果下次你看到天空中有一顆流星划過，請不要忘記——它可能是來自宇航員的禮物！
這就是ISS的廁所隔間，左上方是真空管，右下方則是蓋上了蓋子的「馬桶」。（NASA）
如果你在太空中流了汗，那會怎樣？
在地球上，溫暖的空氣會上升，因為它的密度小於周圍較冷的空氣。可是在自由落體狀態下，密度的差別不會造成氣體的流動，所以你身體周圍較熱的氣體也不會上升，於是你身上就裹了一層炎熱潮濕的「毯子」。正是出於這個原因，汗水很難蒸發出去，只會在皮膚上一攤攤地彙集起來。所以宇航員在鍛煉時需要經常用毛巾擦汗，或者打開風扇對著身體吹。
32號遠征隊的宇航員蘇尼特·威廉斯在ISS的跑步機上鍛煉。（NASA）
宇航員凱倫·奈伯格在ISS上洗頭。（NASA）
宇航員在太空中怎麼洗頭，怎麼修剪頭髮？
洗頭的時候，宇航員要完成的第一步是把飲水袋裡的熱水擠到頭皮上；然後他們會塗上免洗洗髮水（就是醫院裡用的那種），用手指或者梳子搓洗頭髮，最後用毛巾擦乾，用梳子整理髮型。國際空間站上的宇航員會互相用剪刀修剪頭髮，真空吸塵器會吸走飄散的碎發。
宇航員怎麼刷牙？
宇航員使用牙線的流程和地球上一樣，不過刷牙就要難一點兒了——空間站上沒有給你吐牙膏的水池！他們會把牙膏吐進紙巾或者毛巾里，然後用清水漱口。為了節約用水，國際空間站上的宇航員已經開始使用可食用的牙膏，刷完牙以後，他們可以直接把牙膏吞進肚子里。
國際空間站上的宇航員有自己的私密空間嗎？
在空間站里和其他五位太空旅行者一起待上6個月甚至更長時間，聽起來似乎十分擁擠，但ISS裡面感覺十分寬敞。你也許會在某個地方連續工作好幾個小時，卻不會看到其他任何人，因為你的同事正在別的地方完成自己的任務。
你隨時都能在空間站的氣閘、儲存模塊或者穹頂艙里找到可以獨處的私密空間。
宇航員會在自己的鋪位上換衣服，在「寧靜號」或者「星辰號」模塊里鍛煉、洗澡。每位船員都可以縮回自己的鋪位里，而且每個人都會盡量尊重其他人的個人隱私。
ISS上的歐洲空間局宇航員薩曼塔·克里斯托福雷蒂在自己的鋪位里休息。（NASA）
宇航員怎麼洗衣服？
他們不洗衣服。在自由落體狀態下洗衣服需要特製的洗衣機，而且會用掉大量的水和能量，對空間站有限的儲備來說，這無疑是沉重的負擔。
空間站上的船員隔天換一次內衣和襪子，上衣和褲子（或者短褲）則是一月一換。他們每周換一次睡衣——其實就是T恤和短褲——換下來的這套還能當成運動裝再穿一周。換下來的衣服直接扔掉，由貨運飛船帶入地球大氣層燒毀。
相比之下，太空梭宇航員的衣著就顯得很奢侈了。我每天都要換乾淨的上衣、襪子和內衣，大部分衣服可以留著回去以後再洗，下次任務的時候還能再穿。為了預防衣服產生臭味，太空服裝設計師正在嘗試用浸泡過抗菌劑的布料來製作宇航員的衣物，讓一套衣服可以穿得更久。
NASA宇航員特蕾西·考德維爾在ISS穹頂艙里欣賞美景。（NASA）
在太空中的時候你會想念哪些東西？
我想念微風吹拂臉頰的熟悉感覺，新剪的草坪或野營時夏天的森林散發出的濃鬱氣味。我想念地球上的美食，比薩、蒸螃蟹、新鮮果蔬，還有幾種美食擺在同一個盤子里的視覺享受和芳香氣味。在太空梭上緊張工作的時候，我想念閑暇閱讀的時光。我想念我的妻子和孩子。我可以忍受暫時離開地球上的一切，是因為我深知太空科研和探索工作十分重要；而且正因為這短暫的別離，我才更期盼回歸家園的時刻。
ISS「命運號」實驗室里的1.6米投影屏。
瑪莎·埃文斯正在使用筆記本電腦上的無線電話軟體與地球上的家人通話。（NASA）
宇航員在太空中如何慶祝節日和生日？
空間站上的宇航員會一起慶祝生日和各國的節日。大家會用貨運飛船送來的節日裝飾布置空間站。聖誕節之類的重大節日會有一天的假期，宇航員可以通過視頻會議給家裡人打電話。
通常情況下，大家會聚在一起共享盛宴，播放應景的音樂，分享補給飛船專門送來的節日大餐。美國的感恩節大餐一般會有輻射滅菌煙熏火雞、熱穩定烤紅薯、俄式土豆泥拌洋蔥、凍干夾餡玉米麵包、凍干青豆配蘑菇以及熱穩定樹莓-藍莓餡餅。
貨運飛船會送來專門的節日「大禮包」——裡面裝著應景的食物和禮物，例如視頻、遊戲、便條，還有巧克力、拐棍糖或者其他節日零食。
有人過生日的時候，船員們也會聚在一起慶祝，壽星會收到地球送來的小禮物或喜歡的食物，還有賀卡或者視頻信息。作為額外的獎勵，任務控制中心還會給那位幸運的宇航員唱生日快樂歌。
2014年12月，42號遠征隊的薩曼塔· 克里斯托福雷蒂（她來自義大利）正在給ISS「命運號」實驗室掛上聖誕飾品。（NASA）
在太空中寫字或者打字很輕鬆嗎？
空間站上的實驗室里和船員的鋪位上都有可調節的筆記本電腦桌，讓宇航員可以輕鬆地打字。而在太空梭上，我覺得很難讓自己的身體穩定地停留在電腦前面或者讓手腕固定在鍵盤上，所以我每次最多只能打一兩個句子。寫字的時候，我的手、筆和本子都飄浮在空中，所以手寫也成了件難事。如果要做詳細的筆記，我會掏出微型錄音機，直介面述記錄，等到著陸後再把它轉換成文字。
本書作者在筆記本上輸入地球觀察數據，當時他正在「奮進號」太空梭上執行STS-59任務。（NASA）
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