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當(dāng)前訊息:航天員的生活(宣講家文稿:【家長(zhǎng)課堂】航天員的太空生活) 2023-01-05 11:27:46  來(lái)源:熱點(diǎn)網(wǎng)

各位同學(xué)大家好,我是本次家長(zhǎng)課堂的主講人王二超,來(lái)自中國(guó)科技館。

相信同學(xué)們已經(jīng)看了“天宮課堂”,其中王亞平老師在太空中做的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),真的是令人印象深刻。航天員在太空中的生活和工作,同樣非常精彩,那就讓我們一起去了解認(rèn)識(shí)一下吧。


(資料圖片僅供參考)

一、航天員的一天

在新聞或電視節(jié)目中經(jīng)常能看到空間站航天員在忙碌地工作,那么他們一天到底有什么計(jì)劃安排?這就是這一部分主要講的內(nèi)容。

中國(guó)空間站天和核心艙,一天大約能圍繞地球轉(zhuǎn)16圈,也就是說(shuō)能經(jīng)歷16個(gè)晝夜,但航天員不會(huì)按照16個(gè)晝夜來(lái)生活工作,他們也同樣按照北京時(shí)間作息。

空間站中的航天員每天六點(diǎn)鐘起床。起床后洗漱、準(zhǔn)備早餐,七點(diǎn)半左右開始用早餐。八點(diǎn),與地面溝通一天的任務(wù)計(jì)劃,然后就開始一天的工作了。十二點(diǎn)是午餐及午休時(shí)間。晚上八點(diǎn)左右,向地面進(jìn)行第二次工作匯報(bào),并與地面溝通調(diào)整第二天的工作計(jì)劃。

航天員在一周中會(huì)有一天休息時(shí)間。周六,站務(wù)管理時(shí),航天員會(huì)用吸塵器、消毒紙巾對(duì)空間站進(jìn)行大掃除,將干濕垃圾分類,取出下周所需物資并分類放到指定位置,使空間站保持整潔干凈的工作環(huán)境。物資和垃圾的運(yùn)輸都是依靠天舟貨運(yùn)飛船來(lái)完成的。

空間站中的航天員早上要從睡眠艙中醒來(lái),并在更衣室中換上艙內(nèi)工作服。穿工作服時(shí),要從腳部整體套入。洗漱時(shí),要拿出一個(gè)浴帽套在頭上,隔著浴帽揉揉擦擦,就是洗頭了。

航天員如果不小心將水碰灑怎么辦呢?這時(shí)候要及時(shí)處理,以免水珠飄到設(shè)備里造成短路,要用錫紙做的紙巾吸附住水珠,并將整個(gè)錫紙都扔進(jìn)垃圾桶中。

航天員腳下綁了固定裝置,否則航天員就會(huì)在空間站中來(lái)回飄動(dòng)。這也是太空中失重環(huán)境帶來(lái)的一個(gè)有趣感受,同時(shí)也帶來(lái)了不便,讓太空中的生活與地球上有很大不同。

二、嚴(yán)酷的太空環(huán)境與溫馨的太空家園

(一)嚴(yán)酷的太空環(huán)境

航天員在空間站中可以既舒適又高效地工作,得益于天和核心艙提供的溫馨環(huán)境,然而太空中的環(huán)境還是很惡劣的。

航天員在太空中需要面對(duì)的嚴(yán)酷環(huán)境,有以下四個(gè)方面。

第一,超重。相信各位同學(xué)在坐電梯的時(shí)候都體會(huì)過(guò)超重,但這種超重的感覺還是比較輕微的。航天員在升入太空的發(fā)射階段、入軌階段,以及從太空進(jìn)入大氣層的減速階段,都要經(jīng)歷數(shù)倍于地球引力的超重過(guò)載。在航天發(fā)展的早期,超重過(guò)載可以達(dá)到七倍的體重。比如,一個(gè)人自身體重是50kg,那么他就要承擔(dān)自身體重七倍的壓力,即350kg。隨著航天技術(shù)的發(fā)展,航天器的速度提高,超重過(guò)載降到了5倍左右,但對(duì)于航天員來(lái)說(shuō),仍有很大重量壓在身上。

超重會(huì)導(dǎo)致人體血液流向下身,引起頭部缺氧,可能會(huì)出現(xiàn)眩暈,甚至是昏厥。但是超重是必不可免的,航天員一定要鍛煉自己耐受超重的能力。那么如何訓(xùn)練呢?航天員要坐在一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中,承受自身體重八倍的重力,以此來(lái)提高耐受力。除離心機(jī)之外,航天員還要長(zhǎng)時(shí)間地頭朝下,腳朝上,讓血液重新分布,適應(yīng)血液集中于頭部的感覺,以此抵抗眩暈感。三維滾環(huán)也是航天員訓(xùn)練時(shí)經(jīng)常會(huì)用到的一個(gè)器械。它可以在不同的方向進(jìn)行復(fù)雜地轉(zhuǎn)動(dòng),以此訓(xùn)練航天員適應(yīng)眩暈感。

第二,失重。太空中人們的體重引力近乎為零,航天員相當(dāng)于懸浮在空中,與在地球上受地心引力的影響而自然形成“上下左右”的概念不同,航天員在太空中要重新建立方位感。由于不受重力影響,航天員在太空中的感覺就像跌入無(wú)底深淵,感覺四周都一樣,沒有上下前后的區(qū)別,也感受不到四肢的去向,這就是在微重力環(huán)境下引發(fā)的空間錯(cuò)覺和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)障礙。

為了讓航天員適應(yīng)失重,我們營(yíng)造了一些相應(yīng)的失重環(huán)境。比如,失重飛機(jī)訓(xùn)練。飛機(jī)先爬上高空,再向下俯沖,俯沖的過(guò)程就相當(dāng)于重力近乎零的失重狀態(tài)。在這種狀態(tài)中訓(xùn)練航天員在失重環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)以及各種操作技巧,比如,進(jìn)食、拿取物品、操作儀器。

另一種訓(xùn)練方式是中性浮力水槽訓(xùn)練。飛機(jī)俯沖營(yíng)造出的失重環(huán)境只有短短幾十秒,一些需要長(zhǎng)時(shí)間完成的工作則不太容易進(jìn)行模擬訓(xùn)練。所以,建一個(gè)大型浮力水槽,將空間站按照一比一的比例放置在水槽中,可以為航天員提供一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)的環(huán)境。航天員也會(huì)穿上專用的水槽訓(xùn)練服,利用配重塊來(lái)平衡浮力和重力,以此達(dá)到重力近乎零的狀態(tài),在這種環(huán)境下模擬各種操作,比如,出艙訓(xùn)練、使用工具、操作儀器設(shè)備等。在這種比較仿真的訓(xùn)練下,航天員可以熟練掌握到在太空失重環(huán)境下的各種技能。

隨著航天員在太空中的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng),失重也會(huì)帶來(lái)一系列不適癥狀,比如體重減輕,骨骼間隙增大,身高增加,肌肉松懈,心血管系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生變化。這些都需要航天員通過(guò)相應(yīng)的訓(xùn)練來(lái)應(yīng)對(duì)。

作者:王二超 中國(guó)科學(xué)技術(shù)館高級(jí)工程師

本文節(jié)選自宣講家網(wǎng)文稿 《王二超:【家長(zhǎng)課堂】航天員的太空生活》

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