宇航員在太空飛行活動中如何飲食對他們來說是壹個很大的考驗。在失重狀態下,壹個裝滿水的杯子倒過來放也是壹樣的。杯子裏的水不會自動漂浮或溢出。如果放在桌子上,杯子會隨著水飛起來。所以航天員在地面原有的飲食習慣在太空中完全不適用。壹般來說,各種食物、零件、器皿都是固定的。宇航員從食物櫃中取出食物後,要在裝有食物的復合塑料袋上切壹個小洞,把叉子和筷子放進口袋裏,叉進嘴裏。為了防止食物殘渣四處亂飛,影響航天員或設備的正常工作,這類食物往往采用小包裝,做成方形、長方形或小球形的“壹口”食物,大小差不多,吃的時候不用切。如果宇航員想喝水,想喝湯,想喝湯,想喝果汁,想吃果醬,只要從塑料袋或類似牙膏的軟鋁管裏壹點壹點地往嘴裏擠就行了。
隨著火箭技術的發展,宇航員可以從地面帶更多的食物。如濕食或半濕食、帶汁火雞、牛肉等。,它們的含水量和地面上吃的正常食物是壹樣的。現在,宇航員可以用微波加熱器在太空艙裏烘烤食物。這種微波加熱器不同於地面上使用的加熱器。它上面有壹些特殊的凹細胞。為了防止加熱時食物漂浮,需要加熱的食物必須固定在這些小隔間裏。插上電源後,食物可以在短時間內加熱到好吃的程度。有了它,航天員可以品嘗到熱騰騰、香噴噴的紅燒牛肉、炒雞蛋、豬排等食物,味道和地面上沒有太大區別。人們對服裝的認識往往局限於其遮蓋、保暖、美觀、大方的特點,但當人們進入太空後,會發現航天服的作用早已超出了傳統的範疇。因為接近真空的壓力環境、極端的溫度環境、缺乏生命所需的氧氣、太空塵埃、太空碎片和太空輻射的威脅等。,需要航天服為航天員在太空的生活和工作提供良好的保護和保障體系。
航天服按功能可分為艙內航天服和艙外航天服。艙內航天服用於航天器艙內發生泄漏和壓力突然下降的情況。當航天員及時穿上,接通艙內的供氧和供氣系統後,服裝會立即增壓供氣,並能提供壹定的溫度保護和通訊功能,保證航天員在飛船出現故障時能夠安全返回。艙外航天服更復雜。是航天員出艙進入開放空間活動的保障和支持系統。它不僅需要獨立的生命保障和工作能力,包括極端熱環境保護和人體平衡控制、供氧和壓力控制、室內微環境通風和凈化、測控和通信系統、供電系統和航天員視覺保護和保障,還需要活動性能良好的關節系統和重大系統故障時的應急供氧系統。艙外航天服在結構上由微流保護層(外罩)、真空隔熱屏蔽層、氣密限制層、通風結構和液冷服組成,就像壹個獨立的生命保障系統。艙外航天服系統通常比壯漢重得多。它的價格自然高。目前,研制和生產壹套艙外航天服需要花費數千萬美元。
說到航天服,就不能不談“太空噴氣背包”。這款背包高約1.25m,寬830mm,總重量150kg。它含有12公斤的液氮,有24個噴嘴。它就像壹把沒有座位的椅子,安裝在宇航員的背部。宇航員可以通過扶手上的開關控制24個微型噴嘴從背包中噴出壓縮氮氣,從而在各個方向形成不同的反推力,實現不同方向的運動。有了這種噴氣背包,宇航員可以在浩瀚的太空中自由地翻跟頭、旋轉,自由地上下、前後移動。宇宙環境極其惡劣,對人體有害的因素主要有高真空、高缺氧、宇宙輻射、溫差等。宇航員無法在這樣的環境中生活和工作。因此,科學家們開發了壹種與外界隔離的密閉艙,以保護宇航員。供航天員生活、居住和工作的密閉艙是飛船的主要組成部分,是保證航天員健康的環境控制和生命保障系統。生命支持系統中最重要的是供水系統。它的主要任務是為航天員提供生活用水和飲食用水。密閉的艙內是壹個狹小的環境,不斷產生的汙染物必須經過凈化,才能保持艙內空氣的新鮮,保證航天員的健康。
由於失重和漂浮,宇航員不像在地面上那樣自由活動。他們坐不穩,東倒西歪。他們壹擡頭,壹後仰,就可能來個大轉彎,彎腰的時候就可能翻筋鬥,所以壹切動作都得小心翼翼。在太空飛行中,睡袋通常固定在飛船的艙壁上。在失重狀態下,站著睡還是躺著睡都是壹樣的,所以壹個宇航員只要高興,可以靠著天花板睡,也可以直立著靠墻睡。為了避免不小心碰到開關,他們睡覺時必須把手放在胸前。太空中的睡姿很特別。當身體在失重狀態下完全放松,就會自然形成弓的姿勢。在太空軌道站,宇航員已經可以享受單獨的臥室和床,但他們睡覺時必須把自己綁在床上,以免翻身時因失重而飄走。
此外,在宇宙航行的宇航員和地球人壹樣,也需要個人衛生處理,比如刷牙、洗臉、洗澡、小便等等,但這些都需要特殊的設施和技能。比如妳在失重狀態下刷牙,牙膏泡沫很容易浮起來,水滴在艙內漂浮,會影響人的健康和儀器的正常工作。為了防止這個問題,美國采用了壹種特殊的橡皮糖,讓宇航員充分咀嚼,而不是刷牙,以達到清潔牙齒的目的。宇航員洗澡時需要塞住耳朵,戴上護目鏡,就像潛水員壹樣。人進衛生間要穿固定拖鞋,這樣才不會飄。美國“奮進”號航天飛機配備了太空廁所,造價高達2340萬美元。這種馬桶可以儲存和處理更多的糞便,並且有獨立的尿液分離器,可以將尿液和糞便分開處理。馬桶上的氣流導向裝置解決了人體在失重狀態下排泄的困難。1965年3月18日,蘇聯宇航員列昂諾夫離開“升天2號”飛船的密封艙,首次在茫茫太空中行走,開創了人類太空行走的先河。但是,太空行走不能和地面行走的人相比,其難度是常人無法想象的,需要很多特殊的技術支持措施。
因為太空處於真空狀態,沒有大氣層的保護,溫度變化很大。有陽光時溫度可高於100℃,無陽光時可低於-200℃。同時,還有各種各樣的輻射和流星體會對人體造成傷害。因此,在太空行走時,妳必須穿上特制的宇航服。同時,由於飛船、空間站、航天飛機等載人飛船密閉艙內的人工氣壓和空氣成分與地面基本相同,人體吸收了壹定量的氮氣,而航天服內的氣壓較低,僅為大氣壓的27.5%。如果航天員突然出艙,遇到低氣壓後血液供應會很差,溶解在脂肪組織中的氮氣無法通過血液攜帶到肺部形成氣泡,可能會造成空氣栓塞堵塞血管而導致,因此航天員出艙前需要吸純氧將氮氣排出體內,避免隱患。
太空行走的宇航員高速繞地球飛行時,茫茫太空中沒有參照物,無法分辨物體的距離和速度。如果沒有保險措施,它們可能會迷失在茫茫太空中,成為人類的衛星。再加上載人飛船和自身的運動,宇航員有時會很迷茫,可能會有危險,所以太空行走需要采取保險措施——系安全帶。安全帶就像嬰兒的臍帶,把宇航員和飛船連接起來,防止宇航員在太空中迷路。1984年2月7日,在美國“挑戰者”號航天飛機11的飛行過程中,宇航員布魯斯·麥克坎德裏(Bruce McKandri)首次在不系安全帶的情況下,在太空中自由行走了95分鐘,捕捉到了已經停止工作的衛星“太陽峰年”。布魯斯完成了航天飛機的首次衛星捕獲任務。這次太空行走也為人類的太空活動創造了壹個新世界。但是為了安全起見,宇航員仍然需要系安全帶。萬壹宇航員不能自己走回航天飛機,可以用牽引索把他拉回來。