“天宫”里的“家电”，各式各样挺齐全

文/ 贾晓璇

6月17日，神舟十二号飞船成功发射，3位航天员进驻天和核心舱，开启我国载人航天新的征程。

中国首个空间站“天宫”由天和核心舱和问天实验舱、梦天实验舱组成“T”字体，两段实验舱分别长期停靠在核心舱的左右两端，货运飞船以及载人飞船分别对接于核心舱前后两端，其构型可谓是“太空之家，王牌户型，独栋稀缺，三室两厅”。

既然航天员要入住“太空之家”，当然少不了各种现代化的电器设备，为航天员提供衣食住行和科学实验方面的保障。下面让我们来看看“天宫”里都有哪些电器设备吧！

“太空空调”——能调温能制氧

地面上的我们一到夏天就想窝在空调房里不出门，天上的“三室两厅”里，航天员们也同样能享受到空调带来的舒适。只不过“太空空调”并不能用空压机压缩制冷剂以蒸发的方式来降温，而是用空间运行段和过渡段热控制来降温，对隔热、密封要求更高。

地面上的空调只要绿色低碳凉快就够用了，而“天宫”上的空调还肩负着更多的使命。它包括很多个系统，气体流量调节装置、航天服温控调节装置等作为环境控制及生命保护分系统产品，都是空调的一部分，在航天员的飞行试验中发挥着特殊作用。

气体流量调节装置可以通过电动舱外控制器远距离对飞船内的气体流量进行调节，保证舱中具有适当的生活、工作环境，包括微风、大风、强风等多个档位。航天服温控调节装置能够调节航天服内的温度，确保航天服能够适应太空骤冷、骤热的环境。氧气供应系统和备用系统则能够通过电解水或者直接使用加压氧气罐为航天员们提供赖以生存的氧气，还能吸收航天员们呼出的二氧化碳。

“太空冰箱”——辅助完成科学实验

冰箱对于地面上的我们而言几乎是“必需品”，它不仅能够保鲜食品，炎炎夏日还能来点冰激凌给我们解暑。

如此重要的电器，“三室两厅”的太空豪宅同样也少不了。只不过，空间站里的“太空冰箱”可不仅仅是为了存储食物而生，制造特定的低温环境，保存科研样本，或者辅助完成科学实验是它更重要的使命。

2018年就曾有一台号称“超级冰箱”的“冷原子实验室”被送上了国际空间站。它的大小和普通冰箱差不多，能利用空间站上的激光和磁体对原子云进行超低温冷却，创造出接近“绝对零度”的环境，以便科学家研究原子不可捉摸的量子行为。要是用它来冻冰棍，那可真是大材小用了。

今年4月29日发射的天和号核心舱上搭载“太空冰箱”，严格来讲应该叫航天应用的冷储箱，主要用于保存航天员的生理样本进行航天医学研究。

在距离地球400公里以外的茫茫太空里，常用的冰箱压缩机制冷方式在微重力环境下均无法工作，所以“太空冰箱”在制冷、电控以及结构三大方面都和我们日常使用的冰箱有较大区别，同时还要具备蓄能功能，断电条件下仍能够工作数个小时。利用物联网技术，地面控制中心能够监控冷储箱的温度、电压，也可以远程开关冷储箱。

“太空健身器”——对抗肌肉萎缩

在太空中，航天员失去了引力与重力，肌肉和骨骼就会缺少压力，进而会出现肌肉萎缩。航天员在太空停留时间越长，肌肉萎缩会越严重，带来的后果就是航天员的肌肉力量、耐力、紧张度和协调性下降。由此可见，生命在于运动，无论在天上还是地上都一样。

为了减轻或避免因失重带来的不利影响，航天员必须考虑如何在天上运动起来，减缓失重带来的肌肉萎缩症状。科研人员在天和核心舱里，贴心地为航天员们配置了一系列的健身器材。特殊自行车可以用于锻炼下肢肌肉；拉力器可以用于锻炼肩部和背部肌肉；下体负压筒能够对下半身施加负压，促使血液向下半身流动，改变失重环境中血液朝头部转移的情况。这些也是目前国际空间站通用的失重防护锻炼器材。

“太空厨房”——吃热饭热菜不再是奢望

2015年，意大利籍航天员萨曼莎在国际空间站里秀了一把“太空咖啡机”，瞬间就上了全球热搜。我国的空间站里，则有一套可以做中餐的“太空厨房”设备，这套设备可以为航天员长期太空生活提供饮食、饮水解决方案。

“天宫”的厨房里既不需要锅碗瓢盆，更不必航天员亲自“下厨”。厨房里的主要炊具是一台像微波炉一样的食品加热装置，包括一个黑色控制器和一个白色加热器。航天员将分装好的米饭和菜放入这个长、宽、高均不足30厘米，重量仅仅4.4公斤的“微波炉”中，轻轻按下电源开关，再耐心地等上30分钟，一份香喷喷的“大餐”便冒着热气新鲜出炉。

可不要以为用半小时加热食物是很长的时间。在国际空间站上居住了四个半月的美国女航天员桑德拉·玛格努斯曾在飞行日志中写到，她用俄罗斯产的加热器煮东西，足足花了4个小时才把食物煮熟。

至于饮水，通过空间站水资源的循环利用系统，航天员呼出的水蒸气可以通过冷凝水的方式进行回收，尿液也可以进行回收净化，这样一来饮用水和生活用水就都有了。这套完整独特的再生生保系统，在空间站历史上可是首创哦！

“太空手机”——天上也能连WIFI

手机已经渗入我们生活中的方方面面，不过你知道在太空中也能用手机吗？我们的天和核心舱里不仅有手机，还能随时接通地面电话，甚至能像在地面上一样连WIFI上网。

而且我们的空间站智能化程度很高，舱内的情景照明还能通过手机APP控制，极大地提高了航天员们的工作便利性和舒适度。此外，核心舱还配了天地视频通话设备，航天员们可以实现与地面的双向视频通话；通过支持航天员收发电子邮件的测控通信网和相关设备，航天员们还能跟地面收发电子邮件呢。

别小看视频通话功能，在太空要想实现它，需要通过中继卫星进行一次数据的“搬运”。“天宫一号”上的太空授课，就是通过天链一号卫星，与地面站、测量船共同搭建了天地实时视频直播的通道。

2019年11月，我国第二代中继卫星系统“天链二号”宣布“上线”。相比第一代，第二代的数据传输速率和多目标服务能力都有较大提升，“太空之家”的网络提速就靠它了。

“太空实验室”——突破重大科学难题

在太空极端物理条件下，物质的运动规律、物理化学过程、生命过程等都可能发生变化，这意味着一些重大科学难题可能获得突破，所以我们的“三室两厅”里也部署了众多重大科学设施。

天和、问天、梦天3个舱段内共安排13个科学实验柜，每个实验柜都是一个高功能密度的太空实验室，可支持一个或多个方向的空间科学与应用研究。

比如随天和核心舱发射入轨的无容器材料实验柜，可通过静电悬浮技术实现无容器材料科学实验，温度可达3000摄氏度，可进行金属、非金属的“无容器”加工研究，揭示地面重力环境难以获知的材料结晶、玻璃化、凝固等机理，获得先进材料的空间制备技术和生产工艺关键条件，指导地面材料加工工艺的改进与发展。

此外，天宫空间站舱外还安排了若干个暴露实验平台，且未来巡天空间望远镜发射后也将与空间站共轨飞行。这些重大设施可支持在轨实施空间生命科学与生物技术、空间材料科学、微重力基础物理、空间天文与天体物理等9个学科领域30余个研究主题的科学研究。