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“神舟六号”中的吃喝拉撒睡

作者:光明日报科技部编











  
  航天员在太空每天消耗多少物质与能量
  
  我国载人航天工程飞船系统环境控制与生命保障分系统原主任设计师傅岚介绍,氧气、水和食物是人类赖以生存的三大要素,若断绝供给会危及生命。如果断绝供给后,人的生存时间有所不同,断氧为2分钟至3分钟,断水为3天至5天,断食(不断水)为30天至40天。因此,仅仅从生存的角度来看,供氧比供水重要,供水又比供食重要。空间是一个无氧、无水的环境,为了确保航天员的安全,载人航天器必须供氧、供水和供食。
  傅岚说,每位航天员在太空中平均每天要消耗0.9公斤的氧气,同时要排出大约1公斤的二氧化碳。从地球带上太空的氧气可以以气态、液态和固态的形式存在,也可以以化学的形式储存在其他化合物中。目前应用比较成熟的主要有高压气体储存、液态储存和化合物储存。神舟六号载人飞船上的氧气是以高压气体的形式储存在特种钢瓶中带上太空的。
  在正常的轨道飞行中,每位航天员每天需要饮用大约2.5公斤的水。目前,所有载人航天器的水都需要发射时从地球携带。对于长期的空间飞行而言,除了携带必要的水以外,发展和利用水的回收和再生技术对于减少后勤补给的负担和完成预定飞行任务至关重要。
  航天食品的首要功能是供给热能。在短期航天飞行中,航天员膳食热能供给量一般为每天2800千卡左右。各国航天员每天摄取食品的重量随食品构成的不同有很大的差异。在神舟六号上,我国航天员每人每天的食品重量为06公斤。
  在失重环境的太空中,航天员一般会出现渴感消失、饮水减少、食欲不振和大量剩食,导致体重下降和营养不良。因此,为了防止出现剩食,各国营养专家都要尽力把般天食品做得美味可口,尽可能根据航天员的个人口味定制。
  食:
  太空微重力环境使航天员进食的方式与地面有很大不同。航天员在太空中用餐,要避免产生食品碎屑和粉末,还要尽可能创造地面化的进食方式。
  实践表明,在微重力条件下,用普通的叉子和汤匙可以从开口容器中取食食物,特别是具有黏性的食品,用汤匙取出后可以轻易送入口中。另外,用匙比叉更可靠,如果用匙盛牛奶,即使拿匙的手左右晃动,牛奶也不会被晃出。因为在微重力条件下,液体的运动只受表面张力、内聚力和黏着力的控制。
  航天食品通常制成一口大小的长方形、球形或方形等,如肉块、鱼块、点心块。食品表面涂有一层可食的保护膜,航天员进食时一口一块,既方便简洁,又不会掉屑,从而避免食物碎屑在舱内飘浮。
  神舟六号航天员的食品需要加热和复水,而且种类较多,这就需要一名航天员担任“厨师”,在就餐前30~60分钟,负责准备食品。如果航天员不喜欢吃菜单上的食品,而要吃配餐食品,准备工作就要复杂得多。按照作息制度安排,航天员需要一天就餐三次,每餐均配有主食和副食,如复水蔬菜,还有点心、水果、饮料等。两名航天员轮流就餐,一人就餐时,另一人值班。
  
  用餐时,航天员每人一套餐具,包括餐盘、勺子、叉子、安全剪刀等。航天员将餐盘束缚在一侧大腿上,勺子、安全剪刀等吸附于具盘上,利用餐盘上的尼龙搭扣,将食品固定在餐盘内。航天员取食食品后,要闭嘴咀嚼,防止残渣外泄。复水食品具有相互粘连性,可用勺子食用,饮料用吸管吸食。
  餐后,航天员要将食品包装袋及剩余食品放入废弃物收集袋中,以防止食品碎屑、水滴或包装物在飞船座舱内到处飘浮。
  我国航天员的食品相当丰富,有20余种食品可供选择。除了鱼肉类罐头、面包、饼干、月饼等,还有鱼香肉丝、宫爆鸡丁等中式菜肴。我国航天员爱喝茶,因此,除了橙汁等饮料外,还可喝上冰红茶、绿茶等。
  住:
  人的一生约有三分之一时间是在睡眠中度过的,飞船上也需要创造一个舒适的环境以保证航天员良好的睡眠。一般说来,航天员在太空中的睡眠时间比地面少一些。大部分航天员的睡眠是断断续续的。由于太空环境的影响,航天员一般是睡一两个小时后就醒了,之后再接着睡一两个小时或更多些。
  根据国外的经验,航天员在刚上天的24小时内由于情绪激动,一般很难入眠。3~4天后,这一状况会有很大的改善。然而在长期飞行后,航天员也容易出现情绪波动,产生幻想、错觉、多梦等异样感觉,有的航天员在飞行中常常失眠。如果睡眠不好会影响工作,所以航天员有时也需要服用一些镇静药和安眠药。
  在太空中睡眠,航天员一般不需要床。只要在居住舱内找一个角落,不影响别人行动,没有噪音干扰,便可以舒舒服服地睡上一觉。在微重力条件下,航天员睡觉不受姿势的限制,可以躺着睡,坐着睡,站着睡,甚至倒立着睡。神舟六号飞船为航天员准备了睡袋,挂在轨道舱的舱壁上。睡觉时,航天员一定要将手臂放进睡袋里,把双手束在胸前,以免无意中磁到仪器设备的开关。同时由于在失重的环境中,睡眠中的人会有四肢脱离躯干的感觉。一名苏联的航天员就曾在朦胧中把自己放在睡袋外的手臂,当成向自己飘来的“怪物”,吓出一身冷汗。
  在睡觉之前,航天员需要用一根带子将自己和睡袋固定在某个地方,否则睡着之后,由于呼吸气体产生的推力,会将航天员的身体推到空中,在舱内飘来飘去。但也有航天员想享受一下这种飘飘欲仙的感觉,有意将固定在舱壁上的睡袋放松,只用一条绳子牵着,任其飘动,在睡觉中真正成了“夜游神”。
  为了给航天员创造类似于在地面睡觉的感觉,在条件许可的情况下,可以让航天员躺在床上睡。国际空间站上就有专门用于放置床铺的卧室,床铺垂直安放在地板与天花板之间,床上铺有褥子,褥子上有睡袋,睡袋上还有通气孔。
  方便:
  在太空解手是个麻烦事,不仅不能让排泄物飘浮出来,连气味都不能散发,否则,在那么狭小的飞船空间里,航天员如何度过漫长的好几天。
  我国研制的航天服里有一个类似于“尿不湿”的小便收集装置,通过吸水材料把小便变成絮状的固态物,并且能除臭。这是上次飞行中杨利伟惟一能够使用的“厕所”。这次飞行在轨道舱里安装了一个大小便收集器,机器上有两根管子分别用来对准大便和小便器官,能够强力吸走排泄物,同时通过除臭装置除去异味。这个吸尘器式的“太空马桶”在太空中是否方便好用,在这次任务中得到验证。
  负责飞船操作技术训练的主管设计师胡银燕说,大小便训练是“神六”航天员训练的一个内容。这看似简单的训练要经过三个阶段:理论上了解——学习设备操作——实际体验,所以一点也不简单。
  行囊:
  在神舟六号飞船的轨道舱内,工作人员为每位航天员准备了一个物品包,在包里放有航天员太空飞行必需的各种生活用品,包括口腔清洁剂、清洁指套、护肤品、药箱、笔和笔记本等。
  由于太空中刷牙容易导致水沫飞溅,所以航天员主要用口腔清洁剂和清洁指套保持口腔卫生。航天员的皮肤在太空中会受到比地球上强烈得多的太空辐射,所以个人物品中还包括用于防止太空辐射、保护皮肤的护肤品。个人物品包中的药箱,装有航天员在太空中的常用药。
  航天员的个人物品包中的笔和笔记本,可供航天员在太空中记录自己的感受。航天员在笔记本中记录的内容属于个人隐私,在飞船返回降落后,将交还航天员本人,任何人未经航天员许可不得翻看。
  药:
  药是航天员行囊中最重要的携带品之一。中国航天员中心首席医监医保医生李勇枝表示,航天员在太空带有种类齐全的各种药物,能够有效治疗一般常见的疾病。
  李勇枝说,航天员在太空容易产生的各类疾病,既有与航天环境因素有关的疾病,也有与地面相同的临床常见疾病。在刚入轨时,常会出现生理功能紊乱,导致航天运动病、体液丢失、心血管调节功能紊乱等。随着航天飞行时间的延长,还会引起骨钙丢失、骨质松软、肌肉萎缩等。最常见的疾病包括发烧、牙痛、呼吸道感染等,也有可能遇上外伤。
  航天药物疗效特殊,是航天员遨游太空的必备品。随着载人航天技术的发展,目前的航天用药已经达到上百种,剂型也很丰富。这些航天药物对于保证航天员的健康与安全,延长其在轨飞行时间具有重要意义。
  神舟六号飞船携带的药物种类几乎涉及临床各科,包括心血管、呼吸、消化、泌尿、神经、皮肤、五官、口腔、外科等。药物的剂型也很丰富,有片剂、针剂、喷雾剂、检剂、搽剂等。药品种类有止痛药、抗抑郁药、抗晕眩药、消炎药、安定药等几十种。
  当然,由于太空中的特殊环境因素,药箱的结构、药物剂量等都有其特殊性。太空环境下的用药与地面相比,要求更复杂、更严格、更谨慎。以抗眩晕药为例,地面上的抗眩晕药,一般都具有嗜睡的副作用,但在太空中就必须为航天员精心挑选和使用没有嗜睡作用的药物。
  
  (摘自《中国人耕耘太空》,光明日报出版社2005年12月版,定价:18.00元)