航天員在空間站的工作

文/ 聞新 方慧 圖/孫立新 潘宇豪

太空是個充滿魅力的神奇世界，在太空中的生活更是充滿魅力。運行于軌道上的空間站里，每件東西都是漂浮的。這篇文章采用圖解的方式，告訴讀者航天員們在空間站里所要做的工作。

航天員有時需要到艙外執(zhí)行任務，比如對空間站外部部件進行維修。維修對象是艙外的電子器件和機械部件。艙外維修時，航天員需要穿好航天服，然后打開氣閘艙艙門，系上安全繩。氣閘艙有內(nèi)外兩層閘門，及時開啟和關閉閘門可以防止寶貴的空氣跑出空間站。航天員所穿的航天服，帶有提供氧氣-二氧化碳循環(huán)裝備，進而保證供氧，以及溫控設備維持適宜的人體溫度，頭盔上還有防止陽光刺眼的太陽防護罩。

空間站上的實驗室具備很多地面實驗室所不具備的條件，比如失重的環(huán)境與輻射影響等等。航天員在空間站中的一項重要工作就是進行各種太空實驗任務，如太空種植就是其中之一。

空間站有一套新鮮食品“生產(chǎn)線”，為了滿足植物生長過程中所需要的光照條件，它采用紅、藍、綠三色LED光線照射植物。植物生長在含有介質(zhì)和肥料的培養(yǎng)袋上，袋子表層有毛細管作用，使得肥料營養(yǎng)進入植物體內(nèi)。2014年航天員成功地種植出了紅色長葉萵苣。

空間站中的灰塵會因失重而四處漂浮，直到被某個物體阻擋并附著在上面。因此航天員需要定期清理灰塵以防造成儀器損壞。航天員用來清理灰塵的裝置叫真空吸塵器。它內(nèi)部有一個電動抽風機，通電后吸塵器內(nèi)部將瞬間變?yōu)檎婵眨瑑?nèi)部的氣壓大大低于外界的氣壓，在氣壓差的作用下，灰塵和臟東西隨著氣流進入吸塵器桶體內(nèi)，再經(jīng)過集塵袋的過濾，最后塵垢被集塵袋收集，凈化后的空氣則經(jīng)過電動機重新回到室內(nèi)。

空間站所需的物品都是用貨運飛船從地面運送上去的。為了接收貨運飛船的貨物，首先空間站要同貨運飛船對接。國際空間站部署了數(shù)個對接口，可同時停泊幾艘飛船或航天器。航天員通過對接口，完成物品的接收和新老航天員的更換。

在對接過程中，航天員需要在艙內(nèi)，通過觀察窗調(diào)節(jié)空間站的位置，進而實現(xiàn)手動對接。對接時，兩個飛行器的對接機構(gòu)先接觸，然后鎖緊裝置逐漸將它們拉攏，使對接口達到密封。

完成與貨運飛船的對接后，航天員可以打開艙門，將補給物品搬運進空間站內(nèi)并進行整理。這些物品包含航天員生活所需的日用品、食品、科研設備，甚至活體實驗動物等等。在整理過程中，飛船還會根據(jù)空間站需求對其進行燃料補給以及艙內(nèi)氣體補充。航天員將物品從貨運飛船搬出，然后將廢棄物倒入貨運飛船，使其隨貨運飛船墜入大氣層燒毀。物品運送是空間站的后勤保障中十分重要的環(huán)節(jié)，它會延長航天員在太空的駐留時間與空間站的工作壽命。

對地觀測也是空間站上航天員們的工作任務之一。從空間站的觀測窗口看地球時，能夠看到許多獨特而令人震撼的美景。至今為止，國際空間站上的航天員已經(jīng)為人們拍攝了無數(shù)張精美絕倫的照片。比如2006年所拍攝的著名照片“地球項圈”，就向人們展示了一個由位于北太平洋的607個島嶼組成的奇特項圈。

空間站壽命長、空間大的特點也為建立未來的空間工廠打下了堅實的基礎。材料加工與生產(chǎn)是空間站的一個重要應用。航天員利用太空微重力、高真空、高潔凈等環(huán)境資源，可以進行高純度藥品的空間生產(chǎn)、提煉無缺陷晶體和制造無泡沫合金等。在微重力環(huán)境下，液體中密度不同的成分不會發(fā)生沉淀和對流，采用電泳技術，可達到大大提高生產(chǎn)效率、降低反應成本的效果，如空間站制藥速度是地球上的幾百倍，砷化鎵的生產(chǎn)成本僅為地球的1%。