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筑梦“太空之家”：空间站工作生活两不误

admin2021-07-16 05:40 203人已围观

简介筑梦“太空之家”：空间站工作生活两不误

　　“夜空中最亮的星”，你看到了吗？连日来，中国空间站天和核心舱频繁过境，引得各地天文爱好者争相观测、拍摄，一睹“天和”的亮丽身影。

　　而在天和核心舱内，3名中国航天员已经生活和工作了近1个月的时间——吃穿住行有序规律，核心舱里越来越有家的感觉；首次出舱活动圆满成功，一系列技术突破惊艳亮相……

　　健身设施很齐备

　　近日，一段航天员“装修”空间站卫生区的视频，让人们对太空生活产生了更多兴趣。视频中，航天员聂海胜、刘伯明和杨洪波仔细研究安装说明，亲自上手“搞装修”，将卫生区的设施一一组装到位。

　　从太空生活必备的卫生区、独立睡眠区，到各具特色的锻炼区和就餐区，天和核心舱的舱内活动空间从天宫一号的15立方米提升到了整站110立方米。

　　在健身区，核心舱内有太空自行车、太空跑台、抗阻锻炼装置等设施。与地面上的跑步机不同，太空跑台增加了重力模拟装置，可施加一定压力将航天员束缚在跑步机上。如此一来，航天员可以在相当于正常重力的环境下运动，既锻炼了骨骼肌，也可通过压迫骨骼刺激骨的重建，有效应对失重给人体带来的一系列影响。

　　太空自行车可以通过增加间歇或者冲刺的运动状态，刺激航天员的心率阈值，增加心血管的调节能力。在蹬车运动时，航天员需佩戴专用的呼吸器强化心肺功能，还有专门的上肢锻炼模式装置增加全身锻炼效果。

　　无论在地球还是太空，科学健身都很重要。在空间站传回的视频中，聂海胜在15分钟的太空跑步后，摘下重力模拟器，对小腿进行按摩，缓解肌肉疲劳。

　　开展日常的生活照料、身体锻炼，定期监测、维持与评估自身健康状态，是航天员的重要任务之一。据了解，每位航天员每天需锻炼约两个小时，以防止心血管功能失调、骨质脱钙、肌肉萎缩等“太空病”。

　　生活方式“很地球”

　　在航天食品方面，天和核心舱内配置了120余种荤素搭配、营养均衡、品种丰富、口感良好、长保质期的航天食品。早餐有面包和粥，还有酱萝卜、卤鹌鹑蛋等美食；午餐有炒饭、猪排、土豆、牛肉汤等，还有特色食品粽子；晚餐有金枪鱼、油麦菜、香菇……再加上水果、巧克力、饼干等辅食，航天员不必担心在太空吃不饱、吃不好。

　　此外，就餐区域配置了食品加热、冷藏及饮水设备，还有折叠桌，方便航天员就餐。在不久前公布的视频中，很多人跟随3名航天员过了一把太空“吃播”瘾。

　　空间站里设计了独立的睡眠区，确保航天员不受干扰，享受相对高质量的睡眠。虽然还是要到睡袋中休息，但航天员不必像以前那样“站着睡”，而是可以安心“躺着睡”。

　　除了一些要在夜晚完成的特殊任务，航天员的休息时间大都与地球上一致。中国载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬表示，地面的工作人员早上8时上班，航天员也要在那时沟通当天的工作计划。每晚八九时下班前，天地还会就当天和明天的工作进行例行沟通。

　　在太空洗浴也是一个难题。虽然不能像在地球上一样淋浴、泡澡，但航天员可以将湿毛巾加热后擦拭身体。洗头时则把浴帽套在头上，用免洗洗发液揉搓洗净。同时，空间站内还有一间“包裹式淋浴间”，航天员可以在其中用喷枪冲洗身体并擦拭干净。

　　工作之余时，航天员的休息生活也多姿多彩。空间站内实现了“移动WiFi”全覆盖，创造了一个智能家居的生活空间。每一个航天员都有一个手持终端，可以根据个人需求通过应用调节舱内照明环境，如睡眠模式、工作模式、运动模式等，通过舱内灯光的变化调节情绪，避免长时间处于单调环境所带来的不适。此外，航天员还可以视频通话，也可以即时接入移动终端，在空间站享受网络生活。

　　天地通讯很便利

　　7月4日，经过约7小时的出舱活动，航天员乘组圆满完成出舱活动期间的既定任务，标志着空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。

　　无论是出舱活动还是空间站内的工作生活，都离不开天地间的大力协同和舱内外的密切配合。特别是出舱活动时，与地面建立高速及时的通信联系尤为重要，这是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。

　　航天科技集团五院研制的第三代中继终端产品，通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路，实现中继通信，确保航天员与地面通信的实时畅通，好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。

　　空间站中继终端与其他型号在设计上最大的区别在于，为了保证在轨使用的长寿命，需要具备在轨可维修性。为此，空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路，在保证传输信号质量的同时，方便航天员维修更换。与上一代系统相比，该产品具有通信距离更远、通信速率更高、工作寿命更长等特点，同时具有更强的空间环境抗电磁干扰能力，并支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。

　　机械手臂很给力

　　在出舱活动中，空间站核心舱机械臂引人注目，航天员与机械臂协同工作的能力在出舱活动中得到了展示。

　　核心舱机械臂是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统，主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。

　　中国空间站核心舱机械臂展开长度为10.2米，最多能承载25吨的重量，是空间站中的“大力士”。作为中国航天事业发展的新领域，科研人员在研制过程中在关键技术、原材料选用、制造工艺、适应空间站环境的长寿命设计等方面均取得了突破和创新，全部核心部件实现国产化。

　　据专家介绍，机械臂肩部设置了3个关节、肘部设置了1个关节、腕部设置了3个关节，每个关节对应1个自由度，就如同人的手臂一般，具有七自由度的活动能力。通过各个关节的旋转，机械臂能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作，为航天员顺利开展出舱任务提供强有力的保证。

　　为扩大任务触及范围，空间站核心舱机械臂还具备“爬行”功能——核心舱机械臂采用“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案，肩部和腕部关节配置相同，这意味着机械臂两端活动功能是一样的。机械臂通过末端执行器与目标适配器对接与分离，同时配合各关节的联合运动，从而实现在舱体上的爬行转移。