天宮為航太員打造了怎樣的家
時間：2011-09-30 08:16 來源：人民網
隨著“天宮一號”目標飛行器奔向蒼茫宇宙，航太員在太空擁有了新的家。它在太空運作兩年，隨時迎接航太員駕乘飛船入住。這個家“傢具”眾多，功能豐富，航太員要在其中工作、生活並開展科學實驗。讓我們看看“天宮一號”為航太員提供了哪些工作生活設施。
1、太空鍛鍊器材
航太員將來要在“天宮一號”中駐留的時間比以往神舟任務明顯延長。長時間失重環境下的飛行會造成肌肉萎縮、骨丟失等症狀，需要航太員通過太空鍛鍊進行健康維護。“天宮一號”首次帶上了太空鍛鍊器材，如特殊自行車用於鍛鍊下肢肌肉鍛鍊；拉力器用於鍛鍊肩部和背部肌肉；下體負壓筒對航太員下半身施加負壓，促使血液向下半身流動，改變失重環境中血液朝頭部轉移的情況。這些也是目前國際空間站通用的失重防護鍛鍊器材。
2、空間醫學實驗設備
為了探索航太員長期駐留太空的醫學變化規律和防護措施，“天宮一號”裝載了很多空間醫學實驗設備。品質測量儀能在失重條件下“稱量”人體品質，反映航太員飛行期間體重的變化。骨丟失對抗儀通過對航太員施加外力刺激，研究如何對抗太空飛行造成的骨丟失。還有一些裝置用於研究失重環境下細胞變化規律、人的心理變化規律、以及艙內氣體採樣分析等。這些研究設備針對太空特殊環境專門研製，涉及航太醫學、生物、物理、電子技術、工程等多學科。相比神舟系列任務，“天宮”的實驗設備和項目大大增加，航太員工作量也相應加大。
3、人造“地球”環境
人類想在太空長期逗留，必須設法製造適宜人類生存的小環境。除了維持合適的溫度、濕度、壓力、氧氣等常規環境外，“天宮”還對控制微生物和微量有害氣體配備了專門的“武器”。人體是微生物的產生源，代謝的皮屑在空氣中以浮塵存在，微生物控制裝置能在短時間高效過濾凈化。艙內設備和非金屬材料會釋放微量有害氣體，進人前會在艙內捂上好幾個月，對航太員健康不利。有害氣體凈化裝置能強力去除幾十種有害氣體，在航太員進入“天宮”前提前開啟運作。此外，航太員呼吸、排汗產生的水汽也有冷凝水收集裝置定時自動收集。
4、廢物迴圈利用的再生設備
神舟飛船過去攜帶的都是消耗性資源，航太員衣食住行所需的物資都從地面攜帶，而“天宮”首次對再生技術進行驗證，攜帶了廢物回收利用的設備。電解制氧裝置是將純水製成氧氣，動態水氣分離裝置是用航太員的尿液進行水氣分離。未來空間站上尿變水、氧氣再生等技術，都與此息息相關。這些技術走向成熟後，將大大減少地面補給，實現尿液、體液和有害氣體等資源的回收利用。
5、男女航太員衣物
藍色的航太員睡袋外部繡有祥雲圖案。相比神七的睡袋，它的重量明顯減輕，材料也是優中選優，具有抗阻燃、防靜電、重量輕、鬆緊可調等特點。“天宮”還為航太員準備了保暖內衣、保暖褲、運動襪、運動服、短褲等。這些衣服的設計比較特別，主要是考慮太空工作實驗的特殊需求，比如，有的衣服裝有電纜口，有的口袋用於放置輻射測量儀等。由於“天宮”長期是無人低壓運作，會造成衣服材料加速老化，研究人員在地面作了大量的低壓存儲試驗，用專業設備拉扯衣物，確保拉伸強度和撕裂強度合格。
6、航太食品
部分航太食品已經隨“天宮”進入太空，包括蔬菜、肉類、水果和復水湯等成品菜肴，也有蛋白、脂肪、澱粉等單體成分，但這些都不能吃，還只是實驗品。真正能吃的航太食品要等航太員隨飛船帶上天。實驗用的這些航太食品，將來要跟隨對接的載人飛船返回地面。研究人員要觀察它們在天上長期運作後會發生哪些變化。據航太食品專家陳斌介紹，太空輻射、艙內溫度變化等因素都可能對食品構成影響。他們在地面存儲了同批次的航太食品，用於對比研究。將來跟人打上去的航太食品，種類會非常豐富，也更加符合航太員口味。
7、醫學健康監督設備
航太員在天上的呼吸、心率、血壓、體溫等指標，牽動著地面飛控人員的神經。“天宮一號”攜帶了更新穎、更豐富的醫監設備，採集航太員生理數據，為航太員醫學健康維護提供技術支援。比如，航太員隨身攜帶的心電裝置，能24小時連續記錄心電數據，而且不受測控弧段的限制。航太員蹬自行車鍛鍊時，面部會戴上一種特殊面罩，採集記錄呼出吸入的氣體流量、氧濃度等，下傳到地面進行分析。測血壓的設備和地面袖帶式不同，在胸部連上心電電極，在手指戴上血氧、脈搏波感測器，對心電信號和脈搏波信號進行分析處理，計算出心率、血壓、血氧飽和度等生理參數。
8、滅火裝置
“天宮”和飛船都配備了滅火裝置。如果火情小，就用滅火濕巾，手套狀的，可以隨處抓握火苗。它不僅耐高溫，而且絕緣性能好，因為天上火災大多是電纜引起。滅火器只在火情較大情況下使用。航太員戴上防毒面具，按下滅火器上的按鈕，噴射出的滅火劑會把著火點和四週氧氣隔離。由於滅火劑有毒性，一旦使用了滅火器，密閉艙裏的空氣就受到了污染，航太員不再適宜待在艙裏，要麼更換艙內新鮮空氣，要麼返回地球。（孫海榮）
編輯:陳寧
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