神舟十二號載人飛船於北京時間6月17日9時22分成功發射。飛行乘組由聶海勝、劉伯明、湯洪波組成,聶海勝擔任指令長。中國空間站將迎來首批“住户”。
中國空間站,由“天和”核心艙、兩個實驗艙、載人飛船和貨運飛船組成。之前,核心艙與貨運飛船已成功發射和快速對接,此次載人飛船順利發射,離空間站的建成又近了一步。
全世界已建成多少個空間站?中國空間站有何特別之處?航天員怎麼呼吸、睡覺、洗澡?
解放日報·上觀新聞記者為此採訪了上海市宇航學會資深航天科普專家、上海宇航系統工程研究所陶建中研究員。
【月球基地也要來了】
在中國空間站之前,全世界已建成12個空間站或空間實驗室。
蘇聯的“禮炮一號”是世界上第一個空間站,正如它的名字所寓意的,“禮炮”系列空間站一共有7個。其中前5個屬於第一代技術,只有一個對接口,後兩個是第二代技術,有兩個對接口。中國空間站建成後有五個對接口。
美國的空間實驗室重達十幾噸,相當於蘇聯第二代空間站技術。蘇聯的“和平號”空間站重達142噸,設計壽命5年,從1986年到2001年實際服役十五年。
國際空間站是目前在軌運行的最大空間平台,重達420噸。它由16個國家共同建造、運行和使用,其中美國出資最多,花了1千億美元。國際空間站從1998年底建造,歷時12年完成,計劃用到2024年。“俄羅斯還有一個科學艙至今沒有發射到國際空間站,應該是不會上去了。”陶建中説。今年早些時候,俄羅斯副總理尤里·鮑裏索夫曾表示,俄羅斯可能於2025年退出國際空間站項目,着手建立俄羅斯自己的空間站。
除了上述10個空間站,分別為8噸的天宮一號和天宮二號可以算是太空實驗室,天宮二號是中國首個具備補加功能的載人太空實驗室。
值得一提的是,美國國家航空航天局發起了重返月球和載人登陸火星的“阿爾忒彌斯”計劃,目前澳大利亞、加拿大、意大利、日本、盧森堡、韓國、英國、阿拉伯聯合酋長國、烏克蘭和新西蘭等11個國家參與這一計劃。預計2024年,將有第一位女宇航員和一位男宇航員在月球登陸,並建立可供常態化駐留的月球基地。
【每樣東西都有自己的“二維碼”】
中國空間站有何不一樣?“雖然我們的規模不如國際空間站那麼大,但效率更高,工作環境更好。”陶建中説。
國際空間站的有效載荷重量比為7.9%,而中國空間站達到了17.7%。順帶也誇一下“天舟二號”貨運飛船,總重13.5噸,給中國空間站送去的“快遞”就達6.8噸。
由於太陽能帆板的效能逐年降低,眼下,國際空間站供電不足是一個亟待解決的問題。中國空間站使用可摺疊的柔性太陽能電池板,功率達100千瓦,不僅可以收攏還可以移動位置,發電效能更高。
除了核心艙,中國空間站未來還將迎來兩個實驗艙。這三個艙 之間的信息聯絡,將由光電纜傳輸來實現,達到萬兆級別。此外,讓國際空間站羨慕的是,這裏還有WIFI無線電收發設備,航天員都戴着骨傳導耳機來進行通話。
國際空間站經常有東西不翼而飛,至今已“掛失”100多樣物件。在中國空間站,每樣東西都有自己的“二維碼”,航天員只要手持終端,一查就知道東西在哪裏。
既然在空間做實驗,有什麼不明覺厲的“黑科技”嗎?據介紹,這裏有超冷原子實驗櫃,接近絕對零度——零下273攝氏度;北斗導航系統用的原子鐘300萬年誤差一秒,已經讓人歎為觀止,中國空間站的原子鐘組竟然30億年誤差一秒!
【3位航天員在空間站會有點忙】
神舟十二號的飛行乘組由航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波組成。聶海勝參加過神舟六號、神舟十號載人飛行任務,劉伯明參加過神舟七號載人飛行任務,湯洪波是首次飛行,他們將進行為期3個月的在軌駐留工作。
很多人可能要問了,航天員在空間站要做些什麼事情呢?其實,他們會比較忙……
“天和核心艙內有1243個設備,航天員上去後要負責組裝、固定,還要對空間站和有效載荷進行保養維修。”陶建中説。
此外,航天員還要做空間科學實驗和技術試驗。據介紹,中國空間站提供三個實驗平台,一是密封艙,內有一個標準大氣壓,是人類長期賴以生存的條件,也有一定濕度和温度;二是非密封艙,與高空大氣連通,沒有空氣,但能抵擋空間輻射;三是艙外實驗平台,有強烈輻照,可連接其他實驗裝置。
中國空間站未來將做哪些實驗呢?“一共9大科學領域 1千多個項目!”陶建中介紹,實驗涉及生物科學、生命科學、材料學、天文學、地球物理學、空間物理學、基礎物理學、醫學等。特別是航天醫學,比如骨密度下降、骨質流失、肌肉萎縮,以及大腦和心臟有氧工作能力下降等航天病,尤為引人關注。
【航天員怎麼呼吸、睡覺、洗澡?】
國際空間站此前公佈過一組數據:每個航天員每天呼吸氧氣836克,呼出二氧化碳1000克,喝水3077克,小便和出汗3331克,飲食618克,大便200克。
大家同樣好奇,航天員在中國空間站怎麼呼吸、睡覺、洗澡呢?
正所謂“兵馬未動糧草先行”,“天舟二號”此前快遞了不少生活用品,可以保證航天員“衣食無憂”。
為了更順暢地呼吸,航天員要製造氧氣,既可以把過濾的廢水進行電解,也可以使用化學制氧機。
以往,航天員都是把睡袋往牆上一掛,“站”着睡的。中國空間站將為航天員闢出獨立睡眠區,現在總算可以“躺”着睡了。
洗澡,確實是個難題。但相比過去只能用濕毛巾擦擦,還是有所改善的——可以在一個包裹式的淋浴袋裏進行噴霧。
要是想家了,每位航天員都有專線,可與家人通話。
欄目主編:黃海華 文字編輯:黃海華 圖片編輯:曹立媛
題圖和文中圖片來源新華社
來源:作者:黃海華