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健身设施齐备,独立睡眠区……空间站工作生活两不误

来源:人民日报海外版2021-07-15 10:46

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  空间站 工作生活两不误(筑梦“太空之家”——中国空间站建设记⑥)

  “夜空中最亮的星”,你看到了吗?连日来,中国空间站天和核心舱频繁过境,引得各地天文爱好者争相观测、拍摄,一睹“天和”的亮丽身影。

  而在天和核心舱内,3名中国航天员已经生活和工作了近1个月的时间——吃穿住行有序规律,核心舱里越来越有家的感觉;首次出舱活动圆满成功,一系列技术突破惊艳亮相……

  健身设施很齐备

  近日,一段航天员“装修”空间站卫生区的视频,让人们对太空生活产生了更多兴趣。视频中,航天员聂海胜、刘伯明和杨洪波仔细研究安装说明,亲自上手“搞装修”,将卫生区的设施一一组装到位。

  从太空生活必备的卫生区、独立睡眠区,到各具特色的锻炼区和就餐区,天和核心舱的舱内活动空间从天宫一号的15立方米提升到了整站110立方米。

  在健身区,核心舱内有太空自行车、太空跑台、抗阻锻炼装置等设施。与地面上的跑步机不同,太空跑台增加了重力模拟装置,可施加一定压力将航天员束缚在跑步机上。如此一来,航天员可以在相当于正常重力的环境下运动,既锻炼了骨骼肌,也可通过压迫骨骼刺激骨的重建,有效应对失重给人体带来的一系列影响。

  太空自行车可以通过增加间歇或者冲刺的运动状态,刺激航天员的心率阈值,增加心血管的调节能力。在蹬车运动时,航天员需佩戴专用的呼吸器强化心肺功能,还有专门的上肢锻炼模式装置增加全身锻炼效果。

  无论在地球还是太空,科学健身都很重要。在空间站传回的视频中,聂海胜在15分钟的太空跑步后,摘下重力模拟器,对小腿进行按摩,缓解肌肉疲劳。

  开展日常的生活照料、身体锻炼,定期监测、维持与评估自身健康状态,是航天员的重要任务之一。据了解,每位航天员每天需锻炼约两个小时,以防止心血管功能失调、骨质脱钙、肌肉萎缩等“太空病”。

  生活方式“很地球”

  在航天食品方面,天和核心舱内配置了120余种荤素搭配、营养均衡、品种丰富、口感良好、长保质期的航天食品。早餐有面包和粥,还有酱萝卜、卤鹌鹑蛋等美食;午餐有炒饭、猪排、土豆、牛肉汤等,还有特色食品粽子;晚餐有金枪鱼、油麦菜、香菇……再加上水果、巧克力、饼干等辅食,航天员不必担心在太空吃不饱、吃不好。

  此外,就餐区域配置了食品加热、冷藏及饮水设备,还有折叠桌,方便航天员就餐。在不久前公布的视频中,很多人跟随3名航天员过了一把太空“吃播”瘾。

  空间站里设计了独立的睡眠区,确保航天员不受干扰,享受相对高质量的睡眠。虽然还是要到睡袋中休息,但航天员不必像以前那样“站着睡”,而是可以安心“躺着睡”。

  除了一些要在夜晚完成的特殊任务,航天员的休息时间大都与地球上一致。中国载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬表示,地面的工作人员早上8时上班,航天员也要在那时沟通当天的工作计划。每晚八九时下班前,天地还会就当天和明天的工作进行例行沟通。

  在太空洗浴也是一个难题。虽然不能像在地球上一样淋浴、泡澡,但航天员可以将湿毛巾加热后擦拭身体。洗头时则把浴帽套在头上,用免洗洗发液揉搓洗净。同时,空间站内还有一间“包裹式淋浴间”,航天员可以在其中用喷枪冲洗身体并擦拭干净。

  工作之余时,航天员的休息生活也多姿多彩。空间站内实现了“移动WiFi”全覆盖,创造了一个智能家居的生活空间。每一个航天员都有一个手持终端,可以根据个人需求通过应用调节舱内照明环境,如睡眠模式、工作模式、运动模式等,通过舱内灯光的变化调节情绪,避免长时间处于单调环境所带来的不适。此外,航天员还可以视频通话,也可以即时接入移动终端,在空间站享受网络生活。

  天地通讯很便利

  7月4日,经过约7小时的出舱活动,航天员乘组圆满完成出舱活动期间的既定任务,标志着空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。

  无论是出舱活动还是空间站内的工作生活,都离不开天地间的大力协同和舱内外的密切配合。特别是出舱活动时,与地面建立高速及时的通信联系尤为重要,这是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。

  航天科技集团五院研制的第三代中继终端产品,通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路,实现中继通信,确保航天员与地面通信的实时畅通,好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。

  空间站中继终端与其他型号在设计上最大的区别在于,为了保证在轨使用的长寿命,需要具备在轨可维修性。为此,空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路,在保证传输信号质量的同时,方便航天员维修更换。与上一代系统相比,该产品具有通信距离更远、通信速率更高、工作寿命更长等特点,同时具有更强的空间环境抗电磁干扰能力,并支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。

  机械手臂很给力

  在出舱活动中,空间站核心舱机械臂引人注目,航天员与机械臂协同工作的能力在出舱活动中得到了展示。

  核心舱机械臂是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统,主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。

  中国空间站核心舱机械臂展开长度为10.2米,最多能承载25吨的重量,是空间站中的“大力士”。作为中国航天事业发展的新领域,科研人员在研制过程中在关键技术、原材料选用、制造工艺、适应空间站环境的长寿命设计等方面均取得了突破和创新,全部核心部件实现国产化。

  据专家介绍,机械臂肩部设置了3个关节、肘部设置了1个关节、腕部设置了3个关节,每个关节对应1个自由度,就如同人的手臂一般,具有七自由度的活动能力。通过各个关节的旋转,机械臂能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作,为航天员顺利开展出舱任务提供强有力的保证。

  为扩大任务触及范围,空间站核心舱机械臂还具备“爬行”功能——核心舱机械臂采用“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案,肩部和腕部关节配置相同,这意味着机械臂两端活动功能是一样的。机械臂通过末端执行器与目标适配器对接与分离,同时配合各关节的联合运动,从而实现在舱体上的爬行转移。

  刘 峣

[ 责编:张璋 ]
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