張雪松
2016年10月17日7時30分,“神舟十一號”飛船發射成功。10月19日凌晨,飛船和“天宮二號”空間實驗室對接成功,形成神舟—天宮組合體。6時24分,在完成脫下壓力服、換上藍色工作服等一系列準備之后,景海鵬和陳冬兩位航天員先后進入“天宮二號”,開始了為期30天的中期駐留試驗。在這30天的太空之旅中,航天員都要面臨和戰勝哪些挑戰呢?
失重環境下的飲食
地面上吃飯十分隨便,但處于航天器中的失重環境下,吃飯都成為了一項挑戰。載人航天早期,大家對太空環境不熟悉,誤認為不能吃固體食品,所以吃的都是果醬和肉羹之類的流質食品。經過多次太空飛行試驗后,人們加深了對失重環境的認識,食品種類也愈加豐富。隨著航天食品技術的進步,我國的航天食品種類已從2003年楊利偉時期的二三十種增加到現在的一百多種,包括主食、副食、即食、飲品、調味品和功能食品六大類。考慮到長期太空飛行可能導致食欲不佳,太空食品還可以依據航天員的喜好進行配置。例如,太空食譜中特意為航天員配備了米粥等清淡的食品,航天員還可以享用甜點和飲料。以“天宮二號”為例,為了保證兩名航天員能吃到熱騰騰的飯菜,“天宮二號”上特意配備了食品加熱器。
航天食品不但搭配講究,吃起來也比較麻煩。首先,食品和餐盤都得固定好,否則會飄起來,“天宮二號”上便專門設計了一個“小飯桌”,可供固定餐具。吃飯時也要小心,萬一飄浮的食物殘渣被吸進氣管可不是好玩的,所以航天員一般是把食物一口塞進嘴里吞下去。吃不方便,喝水也不例外,太空失重環境下沒有重力,水不會流出來,水在表面張力作用下還會形成一個水球。航天員喝水也是有技巧的,不能倒水喝,而是要將水從水箱里加壓擠出來,通過飲水器喝水,這就像我們用吸管喝水一樣。從水袋里擠出來的水會成為水球,如果有雅興,航天員還可以一口吞下飄在空中的水球,這是我們這些生活在地面上被重力“束縛”的人可望而不可即的“小游戲”。
盡管飲食任務艱巨,其過程也不乏些許的趣味,但太空工作才是此次航天任務的重點。景海鵬和陳冬兩位航天員進入“天宮二號”工作的第一天,因為任務繁重,他們在熱了面條后竟忘了吃,好在他們零食吃得多,不會餓肚子。
太空工作趣味多
除了飲食,航天員的工作也十分有趣。此次太空任務中將進行大量空間科學實驗,例如,航天員把我們這個原農耕民族的特色帶到了太空,在“天宮二號”上進行高等植物培育實驗。培養植物既有擬南芥和生菜這些從種子到結出種子整個周期僅需30天的速生蔬菜,也有水稻這種生長期長達幾個月的主食作物。航天員使用專門設計的培養箱,利用三色LED人造光源為植物光合作用提供能量。速生蔬菜在太空結出的種子還將由航天員帶回地面,觀察太空失重和輻射環境對它們的影響。既然太空和地面環境不同,這些植物在太空是怎么生長的呢?由于失重的影響,它們可能像地面上一樣正著長,也可能斜著長,甚至可能匍匐著長,真是有趣得很。
太空失重環境中人會行動不便,執行工作頗有難度,要是能“我思即我得”該有多好。10月21日,航天員在“天宮二號”上進行了太空腦機交互實驗。在這次實驗中,航天員的思維活動可以轉化為操作指令,有助于提高航天員完成復雜任務的能力,這也是人類歷史上首次進行太空腦機交互實驗。
航天員們除了兢兢業業地完成預定的科學試驗外,還帶去了科普實驗項目。比如香港中學生設計的太空養蠶項目,6只蠶寶寶也同景海鵬和陳冬兩位航天員一起搭乘“神舟十一號”上天。航天員景海鵬在太空中取出蠶寶寶,牽著蠶絲“遛”蠶的一幕,讓人忍俊不禁,也讓中小學生感受到了太空失重環境的獨特魅力。
適應太空環境
在太空的失重環境下,蠶寶寶被“遛”得暈頭轉向,航天員同樣也要面對失重環境下會發生的頭脹、鼻塞和眼部充血等癥狀。人類作為習慣了重力的生物,在地球上走路是一種本能,但在太空中學會走路卻是一項挑戰,需要進行專門的訓練。在太空中,沒有重力就沒有了相應的摩擦力,手腳輕輕一動就會飄起來,那要怎么辦才好呢?“天宮二號”內部安裝了很多手腳限位器,將手和腳伸入其中勾住,人體“漫無目的”的飄動便會受到限制,航天員正是通過固定自己的方式來進行工作生活的。
神舟—天宮組合體的內部環境和地球環境差別巨大,那航天員是怎樣調整作息的呢?事實上,此次兩位航天員的作息也是按照地面時間進行的,“天宮二號”內規定了6+1的工作制,也就是每周工作6天休息1天,休息時間可以做自己喜歡的事情,比如以獨特的視角拍攝神秘的太空和夢幻的地球,觀看自己喜歡的電影和電視,還可以和家人通話。在“天宮二號”上,兩位航天員觀看了《新聞聯播》,閱讀了《解放軍報》,依靠遍布全球的測控站和天鏈衛星,即使天地相隔,他們也能做到知天下、曉大事。
合理的作息時間安排是為了更好地工作,太空失重環境對航天員的身體多有考驗,所以鍛煉也是必不可少的一環。執行各項航天任務的航天員不僅要穿上獨特的“企鵝服”,防止肌肉萎縮等問題,還要通過騎自行車進行鍛煉,維持身體正常的生理機能。航天員即使獨處太空,生了病照樣有辦法應對。“天宮二號”上配備了天地遠程醫療會診系統,可以由地面的醫生對航天員身體狀態進行會診,為航天員在軌道飛行過程中提供醫療保障。看來“天宮二號”太空艙里果然匯聚了眾多讓人驚嘆的高科技呢!