今年5月25日凌晨5点多,天和核心舱的舱门打开,神舟二十三号乘组住进了中国空间站。三人里有一位载荷专家叫黎家盈,她是我国首位香港籍航天员,也是第四位女航天员。
巧的是,她入选前在香港警队做资讯科技和电脑保安,干的正是守护信息安全的活。如今她要和朱杨柱、张志远两位男队友在太空同住好几个月,脸会肿,澡没法淋,上厕所得靠风机抽。
失重环境隐患重重,一位女航天员的隐私,到底靠什么守住?
进轨道没几天,脸先圆了一圈
航天员上天后的照片一出来,评论区常有人问“怎么胖了”。太空饭再可口,也不至于几天就长肉,脸圆是失重闹的。在地面上,重力把身体里的水往下拽,体液大多待在腿和下半身。
到了轨道上,这股拽力没了,约0.5到2升体液就往胸口和脑袋上涌,多的时候差不多是一大瓶可乐的量。挤上来的水,一部分钻进脸部组织的缝隙里,脸颊鼓起来,眼窝发肿。另一部分把头颈的静脉撑胀。
鼻子跟着堵,像得了一场退不下去的重感冒,闻东西、尝味道都变钝了。腿倒是细了一圈,航天员自己给这副模样起了个外号,叫“肿头鸟腿”。脸肿只是看得见的那一层。
大量血液涌向胸腔,心脏的活儿一下子变重,日子久了,心肌可能变薄、收缩力下降。这也是航天员回到地面后要重新适应重力、做康复训练的重要原因。更磨人的是骨头和肌肉。
人在地上走一步路、站一会儿,都在跟重力较劲,骨骼肌肉就这么被天天练着。太空里用不着较劲,身体就开始偷懒:骨密度每个月掉1%左右,下肢承重的骨头掉得最狠。肌肉每个月流失1%到2%。
按月看不起眼,攒上几个月就是一笔大账。要是撒手不管,人回到地面可能站都站不稳,走路成问题,还得提防骨折。所以中国空间站把锻炼定成硬任务,每人每天强制练1到2小时。跑台上要用弹性束缚带把人往下拉,模拟体重压在脚底的感觉。
太空自行车能正着蹬、反着蹬,倒过身子用手摇还能练上肢。另有一台像划船机的抗阻装置,靠飞轮转动的惯性给全身加负荷。
今年5月随天舟十号上去的,除了一台全新的跑台,还有一人多高、约130公斤重的核心肌肉锻炼装置,专为长期驻留准备。
练完也不能松快。航天员还要穿上“企鹅服”,衣服里缝着19道弹性束带,一直往下拽,给肌肉和骨骼加上类似地面的负荷。
这身衣服每天要穿12到16个小时,醒着的大半天都裹在里面,肌纤维横截面积的损失能少30%。说白了,它是一件穿在身上的医疗器械,舒服不舒服得往后排。
人连站稳都得靠器械和束带撑着,睡觉、洗澡、上厕所这些在地上关起门就能办的事,到了天上一件也没法照搬。每一样都得重新设计,隐私也一样,得一寸一寸造出来。
49分贝的隔间里,能关上侧板睡觉
失重下睡觉,头一个麻烦是人会飘。没有床垫托着,睡袋要固定在睡眠区里,人钻进去才不至于半夜撞上舱壁。第二个麻烦是挤。
整站舱内活动空间110立方米,里头还塞满了实验机柜和各种设备。三个人在这么点地方吃饭、干活、锻炼,抬头不见低头见。
中国空间站的头一步,是把睡觉的地方单独拎出来。天和核心舱里有3个睡眠区,问天实验舱里又布了3个,一共6个。
平时三人乘组每人都有自己的一间,两个乘组交接时6个人也住得下。天和的隔间横着放,问天的竖着放,一个算“躺着睡”,一个算“站着睡”。可在失重里身体分不出上下,两种睡法感觉没什么差别。
每个隔间里有自己的灯,有眼罩和耳罩,最要紧的是一块能关上的侧板。侧板一关,这一小格地方就归自己。
航天员手里还有一个手持终端,灯光能切成睡眠、工作、运动几种模式,温度也能自己微调。对一位和两位男队友同住的女航天员来说,这块侧板的分量比地面上的卧室门还重。
整天在一起工作的人,到了该休息的时候,需要一个谁都不必顾及的角落。想安静待一会儿,想整理一下自己,侧板一关就行,不用跟谁打招呼。门关上了,还得够安静。舱里的泵、风机、冰箱整天都在转,人又不能开窗透气,也没处出门散步,噪声躲都躲不掉。
设计团队为此专门下了功夫:以振动为主的设备,做隔振处理;以发声为主的设备,做隔声处理。
最后,睡眠区噪声压到了49分贝,比国际空间站睡眠区的55分贝还低。眼罩耳罩只是最后一道防线,噪声在源头就被一点点摁了下去。
上世纪80年代,NASA的研究报告就提过,未来的乘组会有不同性别、不同文化背景的人,隐私需求各不相同。“随时能把自己隔开”,就成了舱里绕不开的一件事。
黎家盈住进的隔间,给出的是一份中国答卷:一块侧板,一盏自己调的灯,一个49分贝的夜晚。
擦澡、如厕和一通家常电话
黎家盈在这趟任务里是载荷专家,手上有实打实的科研活。7月4日,香港首个登上国家空间站的科学载荷“天韵相机”完成舱内组装测试和出舱安装,由她负责在轨运行和数据管控。
乘组里还有一人要在轨驻留一年,实施我国首个太空人体研究计划。日子拉得这么长,光睡得好还不够,最私密的那几件事更得有着落。
先说洗澡。天上没法像地面那样淋浴,更谈不上泡澡。航天员的日常办法,是把湿毛巾加热,一点点擦身子。
洗头时套上浴帽,用免洗洗发液揉搓干净。空间站里还有一间包裹式淋浴间,人在里面用喷枪冲洗,再擦干。办法土是土了点,但每一步都有专门的用品和地方,用不着当着别人收拾自己。
再说如厕,这是地上最理所当然、天上最难办的事。没有重力,排泄物不会自己往下走,稍有闪失就会飘出来。空间站的马桶里装着风机,靠气流把排泄物吸进去,再抽真空封装存起来。
这套设备安在2个独立封闭的卫生区里,门一关,就是一个人的事。最难开口的需求,被一扇门和一台风机安排得妥妥帖帖,谁也不用尴尬。然后是想家。
人在天上,工作上的话天天跟地面说,可跟家里人说的那些话,需要一条自己的线。设计师专门预留了私密语音通道,航天员可以给家里打电话、拉拉家常,说些只想说给家人听的话。
心里的空缺也有人惦记着。基于虚拟现实的心理舒缓系统,能让航天员看到家人和熟悉的生活场景。每周有一天归自己支配,睡前还有一小时自由活动。
一年的驻留,几个月的同住,人最怕的不是累,是长期没有喘口气的地方,这些安排就是一个个透气口。一位在香港警队守了十几年信息安全的人,住进太空舱后发现,这里的隐私同样有人在认真守着。
失重环境隐患重重,脸会肿,骨会松,澡淋不了,厕所得靠风机,可每一样麻烦后面,设计者都提前垒好了一道屏障:睡觉有能关上的侧板,擦洗如厕有两间封闭的卫生区,想家了有一条私密的语音通道。
如何保障隐私?答案就在这三道门里。等一天的实验做完,她可以把灯调成睡眠模式,关上侧板,钻进固定好的睡袋。那一格49分贝的安静,只属于她自己。
参考资料:
神舟二十三号飞船发射入轨 太空迎来香港航天员.财新网
空间站工作生活两不误(筑梦"太空之家").人民日报海外版
中国空间站首个实验舱段问天实验舱有哪些功能.科学网
太空健身房"升级,都有哪些锻炼器材?.央视网
噪声控制——打造安静舒适的"太空之家.光明网.2022-07-26