空間站 工作生活兩不誤(筑夢“太空之家”——中國空間站建設記⑥)

              2021-07-15 21:29:13來源:人民日報海外版編輯:覃貽花

              由北京航天飛行控制中心大屏拍攝的艙內航天員聶海勝配合支持兩名出艙航天員開展艙外操作。新華社記者 金立旺攝

              “夜空中最亮的星”,你看到了嗎?連日來,中國空間站天和核心艙頻繁過境,引得各地天文愛好者爭相觀測、拍攝,一睹“天和”的亮麗身影。

              而在天和核心艙內,3名中國航天員已經生活和工作了近1個月的時間——吃穿住行有序規律,核心艙里越來越有家的感覺;首次出艙活動圓滿成功,一系列技術突破驚艷亮相……

              健身設施很齊備

              近日,一段航天員“裝修”空間站衛生區的視頻,讓人們對太空生活產生了更多興趣。視頻中,航天員聶海勝、劉伯明和楊洪波仔細研究安裝說明,親自上手“搞裝修”,將衛生區的設施一一組裝到位。

              從太空生活必備的衛生區、獨立睡眠區,到各具特色的鍛煉區和就餐區,天和核心艙的艙內活動空間從天宮一號的15立方米提升到了整站110立方米。

              在健身區,核心艙內有太空自行車、太空跑臺、抗阻鍛煉裝置等設施。與地面上的跑步機不同,太空跑臺增加了重力模擬裝置,可施加一定壓力將航天員束縛在跑步機上。如此一來,航天員可以在相當于正常重力的環境下運動,既鍛煉了骨骼肌,也可通過壓迫骨骼刺激骨的重建,有效應對失重給人體帶來的一系列影響。

              太空自行車可以通過增加間歇或者沖刺的運動狀態,刺激航天員的心率閾值,增加心血管的調節能力。在蹬車運動時,航天員需佩戴專用的呼吸器強化心肺功能,還有專門的上肢鍛煉模式裝置增加全身鍛煉效果。

              無論在地球還是太空,科學健身都很重要。在空間站傳回的視頻中,聶海勝在15分鐘的太空跑步后,摘下重力模擬器,對小腿進行按摩,緩解肌肉疲勞。

              開展日常的生活照料、身體鍛煉,定期監測、維持與評估自身健康狀態,是航天員的重要任務之一。據了解,每位航天員每天需鍛煉約兩個小時,以防止心血管功能失調、骨質脫鈣、肌肉萎縮等“太空病”。

              生活方式“很地球”

              在航天食品方面,天和核心艙內配置了120余種葷素搭配、營養均衡、品種豐富、口感良好、長保質期的航天食品。早餐有面包和粥,還有醬蘿卜、鹵鵪鶉蛋等美食;午餐有炒飯、豬排、土豆、牛肉湯等,還有特色食品粽子;晚餐有金槍魚、油麥菜、香菇……再加上水果、巧克力、餅干等輔食,航天員不必擔心在太空吃不飽、吃不好。

              此外,就餐區域配置了食品加熱、冷藏及飲水設備,還有折疊桌,方便航天員就餐。在不久前公布的視頻中,很多人跟隨3名航天員過了一把太空“吃播”癮。

              空間站里設計了獨立的睡眠區,確保航天員不受干擾,享受相對高質量的睡眠。雖然還是要到睡袋中休息,但航天員不必像以前那樣“站著睡”,而是可以安心“躺著睡”。

              除了一些要在夜晚完成的特殊任務,航天員的休息時間大都與地球上一致。中國載人航天工程航天員系統總設計師黃偉芬表示,地面的工作人員早上8時上班,航天員也要在那時溝通當天的工作計劃。每晚八九時下班前,天地還會就當天和明天的工作進行例行溝通。

              在太空洗浴也是一個難題。雖然不能像在地球上一樣淋浴、泡澡,但航天員可以將濕毛巾加熱后擦拭身體。洗頭時則把浴帽套在頭上,用免洗洗發液揉搓洗凈。同時,空間站內還有一間“包裹式淋浴間”,航天員可以在其中用噴槍沖洗身體并擦拭干凈。

              工作之余時,航天員的休息生活也多姿多彩??臻g站內實現了“移動WiFi”全覆蓋,創造了一個智能家居的生活空間。每一個航天員都有一個手持終端,可以根據個人需求通過應用調節艙內照明環境,如睡眠模式、工作模式、運動模式等,通過艙內燈光的變化調節情緒,避免長時間處于單調環境所帶來的不適。此外,航天員還可以視頻通話,也可以即時接入移動終端,在空間站享受網絡生活。

              天地通訊很便利

              7月4日,經過約7小時的出艙活動,航天員乘組圓滿完成出艙活動期間的既定任務,標志著空間站階段航天員首次出艙活動取得圓滿成功。

              無論是出艙活動還是空間站內的工作生活,都離不開天地間的大力協同和艙內外的密切配合。特別是出艙活動時,與地面建立高速及時的通信聯系尤為重要,這是對空間站天和核心艙與地面測控站間通信能力的一大考驗。

              航天科技集團五院研制的第三代中繼終端產品,通過與中繼衛星天鏈一號和天鏈二號建立中繼鏈路,實現中繼通信,確保航天員與地面通信的實時暢通,好比在太空中搭建了地面與中繼衛星、中繼衛星與航天員之間的“天路”。

              空間站中繼終端與其他型號在設計上最大的區別在于,為了保證在軌使用的長壽命,需要具備在軌可維修性。為此,空間站中繼終端采用了集成化、模塊化的設計思路,在保證傳輸信號質量的同時,方便航天員維修更換。與上一代系統相比,該產品具有通信距離更遠、通信速率更高、工作壽命更長等特點,同時具有更強的空間環境抗電磁干擾能力,并支持多名航天員同時出艙活動時的通話功能。

              機械手臂很給力

              在出艙活動中,空間站核心艙機械臂引人注目,航天員與機械臂協同工作的能力在出艙活動中得到了展示。

              核心艙機械臂是目前同類航天產品中復雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智能機械系統,主要承擔艙段轉位、航天員出艙活動、艙外貨物搬運、艙外狀態檢查、艙外大型設備維護等八大類在軌任務。

              中國空間站核心艙機械臂展開長度為10.2米,最多能承載25噸的重量,是空間站中的“大力士”。作為中國航天事業發展的新領域,科研人員在研制過程中在關鍵技術、原材料選用、制造工藝、適應空間站環境的長壽命設計等方面均取得了突破和創新,全部核心部件實現國產化。

              據專家介紹,機械臂肩部設置了3個關節、肘部設置了1個關節、腕部設置了3個關節,每個關節對應1個自由度,就如同人的手臂一般,具有七自由度的活動能力。通過各個關節的旋轉,機械臂能夠實現自身前后左右任意角度與位置的抓取和操作,為航天員順利開展出艙任務提供強有力的保證。

              為擴大任務觸及范圍,空間站核心艙機械臂還具備“爬行”功能——核心艙機械臂采用“肩3+肘1+腕3”的關節配置方案,肩部和腕部關節配置相同,這意味著機械臂兩端活動功能是一樣的。機械臂通過末端執行器與目標適配器對接與分離,同時配合各關節的聯合運動,從而實現在艙體上的爬行轉移。