太空生活

想象一下作為宇航員，在太空生活長達180天的生活會是什么樣子？

或許是充滿一場新奇的旅程，感受從未有過的太空體驗。

又或者為了科學(xué)研究在太空實驗室中忙碌一整天，到了休息階段便可以好好欣賞一下來自外太空的景色。

不管怎樣，宇航員在太空中生活需要克服許多困難，同時還要保證正常的生活持續(xù)進行。

而這正是此前天宮空間站的3名宇航員所要做的事情。

天宮空間站逐步完成建設(shè)后，宇航員也能夠在上面進行長期的生活，并且需要完成多項研究任務(wù)。

或許在空間站里會顯得有些局促，相比在地球上的豐富資源，宇航員必須時刻計劃好身邊的資源。

對他們來講完成日常的生活同樣也是工作的一部分，包括吃飯、鍛煉、放松等等。

任務(wù)清單有當(dāng)天的具體事宜

宇航員必須在空間站中進行學(xué)習(xí)，并且要在有限的時間內(nèi)進行各種科學(xué)實驗。

大多數(shù)時候這些實驗是由其他科學(xué)家設(shè)計的，而宇航員要做的便是在空間站中了解他們正在做的科學(xué)，并遵循正確的步驟進行實驗，然后記錄下相關(guān)結(jié)果。

為此宇航員需要學(xué)習(xí)大量的知識，同時必須懂得如何操作空間站的設(shè)施，比如機械臂什么的。

天宮空間站上的機械臂

為何說空間站上的時間有限呢？

這個道理其實很簡單，早在上世紀(jì)，科學(xué)家就已經(jīng)通過各種實驗和宇航員實踐經(jīng)歷了解到長期在太空的生活對人體的影響。

不管是生理還是心理方面，太空生活都會影響人體的各方面機能。

所以宇航員必須在有限的時間和空間中完成這些事情，為此宇航員必須保證一個充沛的精力和強壯的身體才能滿足任務(wù)要求。

正在進行課程互動的王亞平

對于他們來講，日常運動必不可少。要想在太空中保持強壯的肌肉，較好的辦法便是在跑步機上跑步。

低重力環(huán)境下的宇航員會掛著彈力繩固定好自己的身子，這樣就不會跑著跑著飄到一邊去了。

維持日常的生活同樣重要，比如沒事給家里人打個電話。

天宮空間站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施還是很不錯的，上面的WIFI和網(wǎng)絡(luò)通信都很一流水準(zhǔn)，只要宇航員們想就可以隨時視頻交流。

正在與地面通信的宇航員

忘了說，最重要的一件事就是保持清潔和呼吸。

無論宇航員做哪件事，這兩樣事情幾乎都會貫穿他們的整個生活。

洗澡的頻率當(dāng)然不會像在地球那樣，但是這也是必要的操作，畢竟誰會愿意整天臭烘烘的工作呢。

準(zhǔn)備出艙行走的宇航員

空間站的氧氣供應(yīng)

說到呼吸，作為人體內(nèi)部循環(huán)的重要組成部分，在太空中呼吸并不困難。

現(xiàn)代科技完全可以通過氧氣設(shè)備進行氧氣供應(yīng)，隨時隨地都可以呼吸空氣。

不過宇航員每次升空進入空間站的資源是有限的，包括氧氣也不例外。除了日常的氧氣初始供應(yīng)，大部分氧氣裝置都是應(yīng)急用的。

說到這里，有人可能會疑惑。如果宇航員不依賴物資供應(yīng)提供的氧氣，那他們的呼吸問題如何解決呢？

要知道一個人每天需要大概1700升氧氣才能滿足正常需求，精準(zhǔn)一點就是1650升左右的氧氣。

更別說空間站中還有3名宇航員，要在上面生存180天，這部分的氧氣應(yīng)該怎么解決？

其實要解決這個問題在今天并不困難，只需要在空間站中安置氧氣生產(chǎn)裝置和回收處理系統(tǒng)就能解決。

就像潛水艇內(nèi)的水手一樣，宇航員并不需要隨時準(zhǔn)備好換氣。

空間站中有多種方式可以保證足夠的氧氣供應(yīng)，例如電解水。

俄羅斯艙的電解水裝置

天宮空間站的太陽能電池板能夠為這份裝置提供電力，在先進的電氣系統(tǒng)下，空間站利用水進行電解就能夠獲得大量的氧氣。

回收系統(tǒng)會無時不刻地收集空間站中的水分，不管是汗液還是尿液，都會被收集。

部分水會用于電解來產(chǎn)生氧氣和氫氣，其余的部分會進入整個空間站進行循環(huán)。

或許有人會說為什么不用植物來制造氧氣，仔細想想就會明白，太空中植物通過光合作用產(chǎn)生的氧氣太少了，并且它們的效率也不高。

植物更多會被用來研究

當(dāng)然，電解水還是一件比較危險的事情。

不過科學(xué)家和工程師們早就考慮到這里面的風(fēng)險，相關(guān)的保護裝置會讓氧氣供應(yīng)處于一個正常水平的同時，還能避免因電氣系統(tǒng)帶來的威脅。

另外還有之前提到的備用氧氣，即使真的出現(xiàn)意外，宇航員們也可以利用這部分氧氣來維持生存。

另外，僅僅是維持氧氣供應(yīng)還不夠。

要知道這部分氧氣是通過回收來完成，并且在長期的使用過程中，難免會出現(xiàn)細菌，即便是在太空也要注意空氣質(zhì)量問題。

國際空間站中的緊急備用氧

天宮空間站的空氣供應(yīng)系統(tǒng)在滿足基本供應(yīng)的同時，也會有相應(yīng)的空氣凈化裝置，例如銀離子消毒、二氧化碳剔除裝置什么的。

除此之外，濕度維持和通風(fēng)環(huán)境也是必要的，保證干燥涼爽的環(huán)境才能為宇航員帶來更好的工作體驗。

從整體設(shè)計思路來看，這部分與國際空間站是相同的，畢竟以后很長一段時間內(nèi)，咱們這兒就是唯一的空間站了。

至少在未來10年內(nèi)，只會有天宮

生命維持系統(tǒng)

事實上，不管是天宮空間站還是國際空間站，相應(yīng)的氧氣供應(yīng)和循環(huán)系統(tǒng)都是生命支持系統(tǒng)的一部分。

早在上世紀(jì)60年代，美國和蘇聯(lián)就在不斷探索人類在深空居住的能力。

深空領(lǐng)域生活一直以來都是航天領(lǐng)域重點研究的對象。

遠離地球之后，大氣層保護、水、空氣、食物都成了工程師需要考慮的問題。

相關(guān)監(jiān)測活動包括艙內(nèi)的大氣壓力、氧氣水平、廢物管理和水、火災(zāi)探測等。

環(huán)境控制與生命支持系統(tǒng)的相互作用

人類經(jīng)過40多年的發(fā)展，生命支持系統(tǒng)技術(shù)取得了較大進步，但總體來講仍然依賴地球的資源。

因此，宇航員還不能長期生活在空間站中，最多也就1年的時間。

從人體生理和代謝需求來講，滿足正常太空任務(wù)執(zhí)行總共需要5公斤的食物、水和氧氣。

科學(xué)家通過對以往的數(shù)據(jù)整合得知，人體消耗的氧氣大約為0.84公斤、食物0.62公斤、水3.87公斤。

在人體系統(tǒng)的運作下，這部分消耗將會轉(zhuǎn)化為1公斤的二氧化碳，0.11公斤的固體廢物，以及3.87公斤的液體廢物。

當(dāng)然，這并不是絕對標(biāo)準(zhǔn)，具體因人而異。

有了這部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)后，科學(xué)家和工程師們便可以根據(jù)實際情況打造出一套相對完善的系統(tǒng)支持宇航員的工作。

前面我們說到氧氣循環(huán)的產(chǎn)生需要水的支持，因此水循環(huán)在太空生活中的比重更高。

空間站中的水回收系統(tǒng)不僅會回收汗液、尿液，包括沐浴產(chǎn)生的廢水、大氣中的水蒸氣以及其他廢水都會進行收集。

緊急情況下，生命支持系統(tǒng)會使用備用水源進行氧氣供應(yīng)。

根據(jù)中國載人航天局的報道，天宮空間站的機組人員已經(jīng)完成了問天實驗室艙內(nèi)的環(huán)境控制和再生生命支持系統(tǒng)的組裝和測試。

該系統(tǒng)中安裝的二氧化碳水回收子系統(tǒng)會進一步提升宇航員的生活體驗，子系統(tǒng)中除了二氧化碳剔除外，還有污染物去除、氧氣生成、尿液處理，以及水和廢物管理功能。

這套系統(tǒng)共同完成了我國空間站生命支持系統(tǒng)以及子部件間的閉環(huán)，它們會回收空間站內(nèi)90%的水資源。

從這方面來講，宇航員只需要對剩余的10%水源進行補充就能很好地生活在太空中。

更好的生活保障才能完成更多研究

根據(jù)相關(guān)系統(tǒng)的測試情況來看，天宮空間站回收系統(tǒng)中的化學(xué)反應(yīng)能將宇航員呼出的二氧化碳轉(zhuǎn)化為水，每天能夠穩(wěn)定帶來1公斤的水。

為了給宇航員們帶來良好的生活環(huán)境，這些裝置還做了靜音處理。

可以看出，在今天的太空任務(wù)中，宇航員的生活問題已經(jīng)得到了很大改善。

接下來要做的便是進一步構(gòu)建太空基地，等待時間給太空帶來改變。