太空中的科研大本营

2009-05-11 02:27
科学启蒙 2009年3期
关键词:航天员空间站太空

剑 民

国际空间站,这个人类历史上制作最精美、造价最昂贵的“居所”已在浩瀚太空服役了十年。

当年参与研制工作的科学家还记得,1998年11月20日是寒冷的一天。那一天,俄罗斯“曙光”号功能货舱作为国际空间站的第一个组件,在哈萨克斯坦的一个航天发射场升空。继“曙光”号为空间站“奠基”后,美国、俄罗斯、加拿大、日本和欧洲国家开发制造的组件十年内先后升空、对接,将国际空间站打造为眼下有3间卧室、1间浴室和1间厨房的太空家园。

空间站扩建工程仍在继续。十周岁“生日”这天,美国“奋进”号航天飞机为空间站送去大量新设施,包括厕所、厨房、健身器材、睡眠隔间等。今年,空间站常驻宇航员有望从3人扩编至6人。

十年来,国际空间站的功能定位逐渐转变。它最初被视为人类在太空开展科学研究的实验室;现在,它更多地被用于了解宇航员身体状况,成为人类继续探索月球和火星的“太空备战基地”。

太空中的家

当你抬头仰望晴朗的夜空时,可能会发现一颗小星星正在闪闪发光,而这可能就是绕地轨道上飞行的国际空间站。

国际空间站是由欧洲航天局的11个成员国以及美国、俄罗斯、日本、加拿大、巴西总共16个国家联合建设的。按照最初的计划,国际空间站全部建成后可以容纳7名航天员在上面长期生活和工作,最多可容纳15人同时进行科学考察。

自2000年第一批宇航员抵达空间站以来,来自全球15个国家的167人先后到访空间站。

国际空间站的第一批3位长期居民是在2000年10月31日从地球上出发的,两天后到达国际空间站,就像地面上刚迁入新居一样,一切都杂乱无章。航天员面临的最重要的任务是设法让自己可以在站里安全地生活,他们需要架设太阳能发电设备,安装氧气发生装置和水净化系统,并对空间站的所有系统和计算机进行检查。

由于国际空间站是由美国和俄罗斯联合掌控的,因此也被相应地分成美国部分和俄罗斯部分。通常是美国人在美国舱进行他们的实验,并处理美国方面的日常事务,俄罗斯人则在俄罗斯舱进行他们自己的实验和处理俄罗斯方面的事情。但有分也有合,在进行共同的实验、出舱活动或出现紧急情况的处理时,两国航天员会联合行动。

当新机组的航天员即将来到空间站时,老机组的航天员开始忙碌起来。他们要将需要带回地面的东西收拾好,交接的事准备好,以便迎接新居民的到来。在新居民到达时,空间站上就会进行交接仪式。

克服孤独的心理障碍

航天员在太空飞行中,并不总是心情愉快。想象一下几个人长期处在密闭狭小的座舱中,与地面有限的联系及失重所造成的不适感都使航天员产生了一种被遗弃的感觉。他们会出现一系列的心理问题,如忧虑、厌倦、抑郁、思念亲人、人际关系紧张等。这些心理反应如不克服,将会影响到航天员的健康和工作。

国际空间站的航天员来自不同的国家和不同的民族,因为语言和社会文化的差异,更容易导致成员间关系紧张或意见分歧。

为了减少航天员出现的心理障碍,科研人员采用了很多心理支持方法。在飞行前,加强航天员心理素质的选拔和训练,让同一飞行组的航天员们较长时间生活在一起,互相熟悉,建立友谊,并学习对方的语言和文化。在飞行中定期让航天员与自己家人通话,航天员在太空中也能参与自己家庭事务的决策;允许航天员与地面信件来往;航天员可以收听本国新闻和有关消息;制定合理的工作制度;定期与航天员进行私人的心理会谈,了解航天员的需要或心理方面存在的问题,心理学专家可以通过这些会谈为航天员、飞行医生和飞行控制中心提出积极的建议。

航天员的太空生活

丹尼尔·布奇是国际空间站第四考察组的美国航天员,他在太空中喜欢记日记。从下面他的日记中,我们可以了解航天员是怎样度过他们的太空生活的:

我们在空间站采用的是宇宙时间,每天早晨6点钟起床,晚上9点30分睡觉。有时,由于有事,我们得改变工作日,例如有宇宙飞船或联盟号太空货船要与我们太空站连接时。

我们每天会收到几条必看的指令,那是我们每天工作的一部分。我们看完这些指令,再将其打印下来。我们读邮件,洗漱,吃早点,浏览一天的工作计划,还要和控制中心的地勤人员开早会。每个控制中心都配合我们工作,或向我们派送新任务。

我们的日常工作包括对所有设备的安全检查,拍摄飞船内外的照片,还要做科学实验。我们每天还有大约两个半小时的体育锻炼时间,一般在下午5点30分吃晚餐。我们吃的是俄罗斯和美国的食物。在太空口味会变。我原本喜欢吃热的和辣的,而现在不再喜欢吃辣的了。还有,我原先在地球上喜欢吃的东西,现在不想吃了。我们都盼着宇宙飞船或者俄罗斯太空货船的到来,因为这意味着我们的家人和朋友会捎来新鲜的水果和其他很多好吃的,还有信件和礼物。

节假日,我们大部分时间都用来睡觉、发电子邮件和看电影,还用一部与互联网通讯系统连接的特制电话给朋友和家人打电话,能够和家人通电话是很特别的。当我们说我们是从太空打来电话时,人家都以为我们在开玩笑,太好玩了。

国际空间站的作用

国际空间站上的生命科学研究,可分为人体生命与重力生物学两方面:人体生命科学的研究成果可直接促进航天医学的发展。

例如,通过多种参数来判断重力对航天员身体的影响,可提高对人的大脑、神经和骨骼及肌肉等方面的研究水平。国际空间站还能给研究生命科学、生物技术、航天医学、材料科学、流体物理、燃烧科学等提供比地球上好得多、甚至在地球上无法提供的优越条件,直接促进这些科学研究的进步。

同时,国际空间站的建成和应用,也是向着建造太空工厂、太空发电站,进行太空旅游,建立永久性居住区(太空城堡),向太空其他星球移民等载人航天的远期目标接近了一步。

航天科学家会利用更多的医学、生物、空间技术等在太空中做实验,他们的辛勤工作将为人类做出更大的贡献。

[链接]空间站

又称“航天站”“轨道站”“太空站”,是一种环绕地球长期运行的大型载人航天器。它能与宇宙飞船或航天飞机对接,以便补充给养、更换仪器设备和让航天员轮班换乘。

(责任编辑:周巧娟)

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