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宇航员在太空做什么? 宇航员在太空如何工作?

时间:2023-12-11 来源:otovc.com

一、宇航员在太空做什么?

1、保证航天飞机的正常运行

航天员在太空的首要任务是要保证航天飞机的正常运行,这样才能执行其它的任务。例如,要进行航天器控制的常规操作,维修航天飞机生活舱或工作舱内的仪器、仪表系统,定期向地面通报航天器运行状况和自身的身体状况等;

2、释放卫星和回收卫星

航天员在太空可以释放卫星或利用航天器上的机械臂将有故障的卫星“抓”回来,进行维修。也许航天飞机有史以来发射的最有名的卫星要算是“哈勃”太空望远镜。航天飞机后来曾经三次回到太空为“哈勃”更换部件。在更换部件前,一名航天员必须用航天飞机上的机械手将它捕获,运送到有效载荷舱内。航天员进入有效载荷舱,爬上哈勃太空望远镜,安装新部件。当地面控制人员确信哈勃望远镜运行状态良好后,再由机械臂将它释放回太空

3、进行科学试验

航天员在太空,可以利用空间的特殊环境,进行很多科学实验,具体地说,包括以下三部分内容:

(1)空间生命科学试验-观察航天员在失重环境下机体出现的生理、生化变化,探讨其机理和验证防护措施的有效性;研究动物和植物在太空环境中的生长、发育和变异等。

(2)空间科学的研究-航天员在航天器上可以操作各种观察和测量设备,对地球环境、太阳、月球面、地球磁场、电离层、大气层等进行深层次的观察与研究,通过载人航天器上的天文望远镜,进一步揭示天体的真实面貌。

(3)对地球进行观察-航天员利用远离地球的有利条件,可对地球表面进行全面的观察、摄影和光谱测定。通过这些工作,收集有关地球自然资源、地质地貌、大气层状态、耕地季节变化、世界海洋变化、水生生物状态、沙漠植被作物覆盖、森林的覆盖与储量等信息。

4、太空生产

可以利用太空独特的失重环境,研究、加工和生产在地球上不能生产的、性能优良的新材料和新产品。航天员在天上操纵“合金”和“结晶”的电加热炉,制取非常纯的半导体材料砷化锢和砷化镓,它们的经济价值很高,估计每千克价值可达100万美元。空间制药和生物制品可以大大提高药品的纯度和产量。推测目前能在天上生产的药品多达三四十种。在天上生产药物一个月的产量可相当于地球上同样设备20年的产量。

5、组装太空站

国际空间站是有史以来规模最庞大、设施最先进的“人造天宫”。国际空间站总质量可达400多吨,大致相当于两个足球场大小。这个庞然大物是不可能在地面组装好发射到太空的,它采用的是桁架挂舱式结构,即以桁架为基本结构,增压舱和其它各种服务设施挂靠在桁架上,形成桁架挂舱式空间站。组装国际空间站的任务落到美国航天飞机和俄罗斯联盟号航天员身上。他们必须将组装的部件送上太空,并进行舱外活动,将它们组装起来。

二、宇航员在太空如何工作?

  航天员们从周一到周五都住在航天城最神秘的“禁区”——“红房子”里,犹如被真空隔离起来一样。在那里,他们不受任何外界干扰,接受宇航所需要的各种训练。宇航员训练强度大,消耗能量多,每天的伙食标准自然要高些,为人均每天90元。“红房子”外有士兵把守,如果有人想在楼外瞅瞅或是留个影,都会被士兵很有礼貌地请开,更不用说让外界媒介采访拍摄了。“所有宇航员正在进行正常集训,他们的所有情况我们不能向外界透露一丝一毫。”记者的采访请求总是被航天城对外宣传部门的官员这样婉言拒绝。然而封闭式的训练并没有侵占这些宇航员们的周未生活。周六周日,他们照常可以回家与妻儿团聚。虽然很多人与他们共同生活在一座“城中城”里,但也无缘见识这些航天员的“庐山真面目”。即使航天员走出“红房子”,在航天城里活动,也有专车把他们送到需要去的地方,外人很难接触到他们,他们随时都被很好地保护起来。如果外出执行任务,一般情况都有警车开道,护送他们到指定地点。

  航天食品要求非常高。为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷,航天员携带的航天食品尽可以重量轻、体积小、营养好,而且不含残渣,如骨、刺、皮、核等。食品必须符合失重条件下航天员生理改变的要求。航天飞行导致航天员骨钙丢失,肌肉萎缩,红细胞数量减少,食品要针对航天员生理改变指数对膳食的营养素作适当调整,例如:肌肉萎缩要求食品提供充足的优质蛋白质,骨质丢失要求食品提供充足的钙,以及适宜的钙磷比例和维生素D;飞行初期,食品的脂肪量不宜太高,以免加重空间运动病;为防止心血管系统功能失调,要限制食品中钠的分量,保证钾的足量供给。

  我国的航天食品富有中国特色。航天集团专门有一个机构负责研究太空食品。早、中、晚餐每顿吃什么,如何搭配,都设计得非常科学。太空生活中,我们的航天员可以吃到中式菜品,如鱼香肉丝、宫爆鸡丁等,航天员饭后还需用一杯茗香清爽的绿茶来提神,这种绿茶是我国自行研制的。

  航天食品通常制成一口大小的长方形、球形和方形等,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,可以避免食物碎屑撒落在舱内飘浮。苏联和美国的早期航天飞行中,航天员采用“嘴对嘴”的进食方式,将经过特殊加工的液体或半固体食品装在类似牙膏管的容器内,进食时通过一根导管将食品直接挤入口内,随着包装新材料和新技术的应用,航天员的进食方法越来越接近地面。如今航天员可将一餐所要吃的食物装在一个餐盘上,然后用与普通餐具外型无异的餐具,以类似于在家中进餐的方式进食。

  航天食品的供给方式分为两种:一是将地面食品带上天;二是在飞船上用原料自己加工。由于载人飞船发射费用昂贵,约1万美元/千克,而一个航天员每天需要消耗食品1.5千克,约1.5万美元。迄今为止,美国和俄罗斯都采用第一种方式,这样更加方便安全食用。我们也不例外。

  航天服按功能分为舱内用应急航天服和舱外用航天服。舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏,压力突然降低时,航天员及时穿上它,接通舱内与之配套的供氧、供气系统,服装内就会立即充压供气,并能提供一定的温度保障和通信功能,让航天员在飞船发生故障时能安全返回。飞船轨道飞行时,航天员一般不穿航天服。

  目前,我国自行研制的舱内航天服由3部分组成:一是限制层。它由耐高温、抗磨损材料制成,用来保护服装内层结构,并使航天服按预定形态膨胀,保证航天员穿着舒适合体。二是气密层,这部分用涂有丁基或氯丁橡胶的锦纶织物制成,有良好的气密性,防止服装加压后气体泄漏。三是散温层。这部分与内衣裤边接在一起,有许多管道,采用抽风或通风,将气流送往头部,然后向四肢躯干流动,经肢体排风口汇集到总出口排出,带走人体新陈代谢产生的热量。

  航天员穿戴的头盔、手套和靴子更加特殊。头盔的盔壳由聚碳酸酯制成,不仅能隔音、隔热和防碰撞,而且还具有减震好、重量轻的特点。为防止航天员呼吸造成水气凝结以及低温环境下头盔面窗上结雾、结霜,航天服专家设计了特殊的气流或防雾涂层。手套与航天服相配套,充气加压后具有良好的活动功能和保暖性能。

  舱外航天服更加复杂,它是航天员出舱进入宇宙空间活动的保障和支持系统。它可以看成是一个可以操作活动的最小载人航天器。一套舱外航天服系统重量约120千克,虽然有些笨重,但在太空中却轻松自如,穿好它只需15分钟,就能保证航天员在舱外独立工作8小时。目前,研制生产一件舱外航天服需要上千万美元。

  在太空中,宇航员想怎么睡就怎么睡。美苏载人航天初期,航天器内空间狭小,航天员只能在座椅上睡觉。为防止无意中触及开关,睡觉时必须把双手束在胸前。宇宙空间最特殊的就是睡觉姿势,失重时,身体完全放松会自然成弓状,专家认为,在太空中睡觉,身体稍为弯曲成弓状,比完全伸直平躺着舒服得多。在太空中飞行,睡袋一般固定在飞船内的舱壁上,这样就像睡在床上一样舒服。失重时分不清上下,站着躺着都一样,所以,航天员既可以靠着天花板睡,也可以笔直地站着靠墙壁睡,总之你想怎么睡都可以。航天员生活在太空中,同样离不开体育锻炼。多锻炼可以提高对失重及其他航天环境的适应能力。长期航天的空间站内,都设有专门为航天员准备的“小型体育场”,里面放着自行车功量计、微型跑道、弹簧拉力器及负压筒等。

  航天员还要洗澡。原苏联的载人空间站,就配有航天浴室。航天员洗澡时,要将耳朵塞起,带上护目镜,像潜水员一样。一切准备就绪,才可以打开水龙头,一阵阵细细的水流喷在身上,形成一层夹着无数气泡的水膜,必须用毛巾或吸水刷将水吸走。失重时水不会自动流出,水箱中有气加压,水才会源源不断流出来。航天员吃用的水,不是带上去的,而是通过化学反应产生出来的水,这样既卫生又能减轻负荷。

三、宇航员在太空中的工作有哪些?

宇航员穿上宇航服后,可以进入太空,从事复杂的太空作业。

虽然利用机器人也可以代替人进行科学考察和科学实验,而且它们比人更能适应恶劣的太空环境。但是,机器人无法从根本上代替人的作用。人具有创造力、应变能力和适应能力,有预见性,能够处理各种意外事件。步入太空,要干和想干的事太多太多——从事科学研究,组装空间站,建设太空城,施放、回收、修理及捕捉航天器,开发宇宙资源等等。进入太空作业,只是人类了解宇宙,探知宇宙奥秘的第一步。经过不断的探索,人类可以扩大视野,增长知识,跨入整个宇宙空间。

四、飘荡在太空的宇航员?

飘荡在太空宇航员是

克莱德·威廉·汤博,是一个美国天文学家,他在1930年的时候,根据一些预测首次发现冥王星。

除了冥王星,他还发现过14颗小行星。1997年1月17日,他在美国去世。因为他是首个发现冥王星的人,人们为了纪念他,把他的尸体火化,等待着飞船带着他的骨灰去向他向往的冥王星。2006年,这个时间到了,刚好新地平线号要发射去冥王星,于是人们把他的骨灰放上了新地平线号,打算让他一起跟着去。

新地平线号在2015年7月14日19时49分成功的飞过了冥王星。而按照原来的计划,新地平线号在探索冥王星之后会进一步去太阳系的边缘。也就是说,它会带着汤博的骨灰飞出太阳系,而新地平线号也是第一艘飞越冥王星的飞船。

五、宇航员在太空怎样刷牙的?

洗澡刷牙这些对于在地球上生活的人适合最容易不过的事情了,可是到了太空中,在失重的环境下,最容易的反而会变得复杂奇妙。

1、航天员在太空也可以刷牙,刷牙的方式与在地面差不多,但是刷完牙后的牙膏沫都要吐在纸上集中丢弃。刷牙时的水如果从口中渗出的话会在太空舱里到处飘散,所以在刷牙的时候务必小心,不能让漱口水渗出,而应该将其集中吐在纸上,统一处理。

2、早在天空实验室(美国航空航天局在1973~1974年的实验太空站)任务中,航天员已经可以在太空中淋浴了。因为失重,水滴是在空中自由飘浮的,而且飘浮得到处都是,粘附在太空站座舱内的所有物体表面。这样就要求太空中个人淋浴间内有一个特殊的围栏,它像一些柔软的窗帘,可以将人完全关在里面。然后航天员可以使用一个柔软管尾部的喷头淋浴。

六、死在太空中的宇航员?

只有3名宇航员牺牲在外太空,他们就是前苏联联盟11号的乔治·多勃罗沃利斯基、维克托·帕查耶夫和乌拉迪斯拉夫·沃尔科夫。

那么当年究竟发生了什么,让3位英雄在太空中长眠呢?

牺牲的3名苏联宇航员

伟大的联盟11号

上个世纪50年代开始,美苏之间展开了空前绝后的太空争霸赛,这其中有多个人类历史第一次被苏联拿下。

第一颗人造卫星、第一位进入太空的男女宇航员、人类第一次太空行走等等。

七、宇航员在太空如何洗澡?

在太空淋浴时,由于处于微重力环境中,水不会自动向下喷流,所以淋浴用水必须加压供应。淋浴用水还要在一定流量的连续气流带动下,才能进行全身喷淋,否则水不仅不容易喷洒到全身,而且大小不同的水滴或水球,会在喷淋室内自由漂浮,很容易进入航天员的眼睛和鼻腔内,引起航天员呛水。

在太空淋浴时,航天员必须戴上专门的呼吸口鼻罩,通过管子直接呼吸淋浴室外的空气。淋浴系统还必须设有离心式水气分离器,以便将水气混合物吸出,并实施水气分离,然后将水输送到再生水处理系统循环使用。

八、宇航员在太空冷吗?

有人想起当初神舟十二号与天和核心舱对接时,指令长聂海胜报告空调太冷,地面指挥中心让他自行调节温度,会不会是咱这天宫空间站比国际空间站更冷,所以必须多穿点?

天宫空间站运行在离地面约400公里高的近圆轨道上,这里空气极稀薄,接近真空。由于强烈的太阳辐射,空间站向阳的一面温度高达121℃,而当空间站转到地球背阴面时,它表面的温度一下子降到零下157℃,可以说是冰火两重天。

空间站在太空以惯性飞行,它必须保持每秒钟大约7.8公里的速度才不会掉下来,这意味着天宫空间站上的航天员们每天要看16次日出和16次日落,空间站每天也要经历16次“冰与火”的考验。

空间站外部温度变化巨大

当然啦,你完全不必担心航天员们会经受什么煎熬,空间站有一整套热防护和热交换系统。无论是国际空间站(ISS)还是咱们的天宫空间站,它的外表面都是白色的,因为白色可以反射绝大多数的光,吸收的热能也更少。

空间站表面有完善的热防护

在空间站防护盾下方,还覆盖着厚厚的热绝缘层,这是由一许多层镀铝的聚酰亚胺薄膜夹着高强度β布构成的毯子。由于铝可以反射大部分红外辐射,因此空间站包裹的这一张毯子能阻挡外边的热,不让空间站变成烤炉,其内部热能也不容易散失。实际上你看到许多卫星、还有嫦娥着陆器表面金灿灿的东西,那其实不是黄金,它就是镀铝的聚酰亚胺隔热毯。

空间站内层还设计了复杂的热交换管道,通过管道里液态氨的不断循环流动,使空间站四壁的热保持均匀。

空间站热绝缘层

空间站在太空中飞行,它的重力接近于0,因此在空间站里边没有自然的空气对流。空间站的空气对流是由送风抽气系统强制实施的,换气系统里加了空调。有了这些防护措施加持,再加上全站空调系统,基本可以将站内温度保持在一个比较舒适的范围。

国际空间站美欧舱段的温度在18.3~26.7℃之间,俄罗斯舱段的温度大约是20~25℃,中国天宫空间站的温度还没公布,目前看来也应该在20℃上下的样子。

九、宇航员在太空怎样吃饭?

借助压缩砖或牙膏管挤到嘴里吃。太空食品并非一般的蔬菜水果,而是特别加工过的“压缩砖”或“牙膏管”,对上一定比例的水后,能够恢复原形,味道也不错,里面包含了所有人体需要的营养成分。

由于在失重的条件下,菜无法像在地面上一样老实待在盘子里,而是摆在桌子上就飘起来了。所以专家们把太空食品设计成了牙膏式的,吃的时候像挤牙膏一样往嘴巴里挤。

在失重条件下,一杯盛满水的杯子朝下朝上放都一样,杯子里的水不会自动飘浮或洒落出来,如果放在桌子上,杯子会连同水一起飞起来。

所以说,宇航员在地面上原有的吃饭、喝水习惯到了太空就完全不能适用了。一般来讲,各种食物、零件、用具等都是固定好了的。

宇航员从食品柜里拿出食品后,要把装食品的复合塑料膜袋剪开一个小口,把叉子和筷子伸进口袋里叉着往嘴里送。

为了防止食品碎屑到处飘飞,影响宇航员或设备的正常工作,这种食品往往都用小包装,制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的“一口吃”食品,吃时不必再切开。

十、宇航员在太空怎么洗脸?

洗脸的方法是用一块浸泡着护肤液的湿毛巾来擦擦脸,或者用浸过润肤液的卫生巾来“洗脸”。

不光是洗脸,由于太空的失重环境,在地球上看似简单的刷牙、梳头、剃胡须以及大小便,到了太空都变成了很复杂和麻烦的事。在此列举如下:

刷牙:按照地面上的刷牙方式是取出牙刷,挤上牙膏,然后漱口。而在太空,这种方法就行不通了,因为很难控制水不漂浮。

所以,苏联宇航员是用湿毛巾刷牙,在手指头上缠上一段湿毛巾,沾点清洁剂,伸进嘴里,反复地摩擦牙齿,这一方面可以起到清洁牙齿的作用,另一方面,也起到了对牙龈按摩的作用,所以效果很好。

美国宇航员除了采用上述方法刷牙外,还咀嚼特制口香糖以代替刷牙,感觉也不差。

梳头:梳头是用一块卫生巾铺在特制的电动梳头器上,用以梳理头发,经过梳理的头发很干净,头皮屑都粘在卫生巾上,而且头部得到了按摩,宇航员感到特别舒服。

剃胡须:这在地面上是轻而易举的事,而在失重的太空就需要特制的剃须刀。

美国和苏联宇航员使用的电动剃须刀,带有专门用来吸胡须渣的匣子,以免在刮脸时胡须渣到处飘浮而影响生活。

大小便:宇航员在太空也要大小便,这个问题如何解决?航天飞机上或空间站上,都设有专门的厕所。

这当然和地面上的不一样,它要用特别的设施,一般它设在废物管理舱的房间里,厕所内有一个呈漏斗状的收尿器,收尿器内通气流可把排出的尿吸收进内部的收集袋里。

收集袋每天要换一次。

收集时要将空气排出,这样小便就不会飘来飘去。

舱壁上还镶嵌一个渗透力强的滤水袋,每用一次,更换一个。

滤水袋通过气流,使粪便沉淀固化。为了掌握宇航员在太空的生活情况,宇航员每次上天都要将自己的一部分大小便冻结成标本,在返回地球时,供科学家们分析研究。

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