潘文軍
國(guó)際空間站拍攝到的地球日出
從2000年11月2日首批宇航員進(jìn)駐算起,由俄、美等多國(guó)聯(lián)合建造的國(guó)際空間站已經(jīng)不間斷載人運(yùn)行大約5200天。宇航員們?cè)诶锩媸窃鯓由詈凸ぷ鞯模克麄儠?huì)遇到哪些問(wèn)題和麻煩?未來(lái)的人類探索太空之旅又有怎樣的前景?
當(dāng)人類進(jìn)入太空之后,我們自己就成了“外星人”。因此,當(dāng)我們生活在太空中時(shí),那種不適的感覺(jué)從來(lái)不會(huì)完全消失。就比如最基本的睡覺(jué)吧,經(jīng)過(guò)十多年的軌道建設(shè),國(guó)際空間站終于在2009年裝上了4個(gè)隔開的睡艙,每個(gè)睡艙只有飛機(jī)上的廁所那么大。宇航員就睡在這些睡艙里,他們進(jìn)去睡覺(jué)的時(shí)候,可以關(guān)上一個(gè)折疊門,然后享受幾小時(shí)的私密和安靜。每個(gè)睡艙都用白色的材料進(jìn)行了裝修,里面配備了一個(gè)拴在內(nèi)壁上的睡袋,宇航員準(zhǔn)備睡覺(jué)時(shí),就會(huì)爬進(jìn)睡袋。
“在太空中睡覺(jué)是最大的問(wèn)題。”宇航員邁克·霍普金斯說(shuō)。他2014年3月剛剛結(jié)束了6個(gè)月的太空生活,從國(guó)際空間站返回地球。他說(shuō):“這是一種精神上的考驗(yàn)。在地球上,當(dāng)結(jié)束漫長(zhǎng)一天、感到身心疲憊的我躺在床上時(shí),有一種如釋重負(fù)的感覺(jué)。本來(lái)全身的重量都?jí)涸谀_上,一躺下腳就放松了。但在太空中,你永遠(yuǎn)也不會(huì)有這種感覺(jué)。因?yàn)槟愕闹亓繌膩?lái)不會(huì)落在腳上,所以你也不會(huì)有如釋重負(fù)的感覺(jué)。”有些宇航員會(huì)把自己固定到墻上,尋找那種躺著的感覺(jué)。
正當(dāng)美國(guó)人在太空中的成就又上了一個(gè)新臺(tái)階時(shí),航天卻從普通美國(guó)人的意識(shí)中漸漸消失了。因?yàn)樵谶^(guò)去10年中,美國(guó)已經(jīng)成了一個(gè)真正的、永久的航天國(guó)家。這些年中的每一天,都有六七個(gè)男女宇航員在國(guó)際空間站生活和工作,其中總會(huì)有兩個(gè)是美國(guó)人。從2000年11月休斯敦控制中心的巨大屏幕開啟以來(lái),它已經(jīng)不間斷地運(yùn)行了5200天。
也許空間站本就是個(gè)奇跡,它不停地在太空中旋轉(zhuǎn),每92分鐘就會(huì)迎來(lái)一次“日出”。
國(guó)際空間站就像個(gè)巨大的哨所,它有一個(gè)足球場(chǎng)那么大,重量達(dá)到450多噸,它的太陽(yáng)能電池板面積足有400多平方米。空間站的大小相當(dāng)于一套6居室的公寓,宇航員在里面會(huì)感到很寬敞。
國(guó)際空間站主要是由美國(guó)和俄羅斯共同建造使用的,兩國(guó)各自管理自己的一側(cè)。導(dǎo)航職責(zé)和空間站的基礎(chǔ)設(shè)施則由雙方共同承擔(dān)和管理。雙方的宇航員輪流充當(dāng)空間站指揮官的角色。俄羅斯和美國(guó)的宇航員在工作時(shí)間會(huì)堅(jiān)守在自己一側(cè)的崗位上,但下班之后雙方經(jīng)常在一起吃飯、交流。
鐵打的營(yíng)盤流水的兵。宇航員們一批批地來(lái)了又走,帶來(lái)了各自不同的風(fēng)格,但空間站有自己的個(gè)性、魅力甚至怪癖。空間站有比地球上任何環(huán)境下更復(fù)雜的水回收系統(tǒng),宇航員們頭一天下午撒的尿可能經(jīng)過(guò)凈化后就成為第二天清晨的早餐用水??臻g站并沒(méi)有冰箱,所以也沒(méi)有冷凍食品。與十多年前比,現(xiàn)在宇航員們的食物好了很多,但大部分仍然是真空包裝或罐裝食品;每隔幾個(gè)月,會(huì)有一些橘子從地球上運(yùn)來(lái),這就是宇航員們打牙祭的時(shí)候了。
在空間站,普通的東西也會(huì)變得特別。美國(guó)宇航員有一輛鍛煉身體用的自行車,但自行車沒(méi)有把手,也沒(méi)有坐墊。由于沒(méi)有重力,自行車只能供宇航員拼命蹬車用。使用時(shí),宇航員的腳必須綁在腳[] 子上。宇航員們也可以把筆記本電腦放在任何地方看電影,但要小心不要放在一個(gè)地方太久,由于沒(méi)有重力促使空氣流通,所以在一個(gè)地方停留太久就會(huì)被自己呼出的二氧化碳包圍,導(dǎo)致缺氧。
自從國(guó)際空間站發(fā)射升空以來(lái),已經(jīng)先后迎來(lái)了216名宇航員,他們?cè)谶@里生活工作的時(shí)間最短兩個(gè)星期,最長(zhǎng)的達(dá)數(shù)月之久。日復(fù)一日的生活并不像電視電影中表現(xiàn)的那樣有趣,他們遇到的危險(xiǎn)也遠(yuǎn)超我們的想象。
為了保證安全,美國(guó)宇航局竭盡所能,從水過(guò)濾器的更換到對(duì)太空服安全性的檢查,他們努力降低宇航員可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)。在人類半個(gè)多世紀(jì)的航天史上,美國(guó)宇航局多次遭遇過(guò)航天器發(fā)生致命事故的情形:1967年的“阿波羅1號(hào)”飛船、1986年的“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)、2003年的“哥倫比亞號(hào)”航天飛機(jī),3次事故一共造成17名宇航員喪生,而且這些事故是在宇航員并沒(méi)有犯錯(cuò)的情況下發(fā)生的。
從2003年到2010年,10名美國(guó)宇航員先后在國(guó)際空間站工作。他們都寫了日記,然后交給人類學(xué)家杰克·司徒斯特做研究。這些日記共達(dá)30萬(wàn)字,透露了宇航員在空間站的情緒變化。他們大部分時(shí)候處于高度緊張的工作狀態(tài)中,情緒興奮,偶爾也會(huì)感到無(wú)聊,有時(shí)還會(huì)很惱火。50多年來(lái),人們一直習(xí)慣宇航員以微笑示人,這些日記的坦誠(chéng)才是他們最為真實(shí)的一面。
“我今天不得不笑對(duì)自己的任務(wù),”一名空間站宇航員在日記里寫道,“為了更換燈泡,我必須戴上安全眼鏡,拿著手提真空吸塵器,這是為了防止燈泡破碎。實(shí)際上,燈泡是裝在塑料外殼里的,所以即使燈泡破碎,碎片也會(huì)被完全包在里面。另外,安裝好燈泡之后,我還必須在開燈前拍一張照片,我不知道為什么要這樣做,但這就是美國(guó)宇航局的做事方式?!?/p>
日記中清楚地寫著,在國(guó)際空間站待上6個(gè)月實(shí)在是太漫長(zhǎng)了,這意味著無(wú)法經(jīng)常和家人朋友取得聯(lián)系,吃不上新鮮的食物,感受不到陽(yáng)光、雨水和重力的樂(lè)趣;很長(zhǎng)一段時(shí)間只能站著和被拴著,不能洗澡,也不用洗衣服。杰克·司徒斯特通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),寫日記能夠提高宇航員的士氣。
宇航員進(jìn)行大規(guī)模的太空行走活動(dòng)
在空間站,宇航員需要不斷鼓舞士氣,因?yàn)樗麄兊暮芏喙ぷ鞫硷@得很無(wú)趣??臻g站上有一部電話,宇航員可以用這部電話打給任何一個(gè)人。他們的家人還可以通過(guò)一個(gè)特殊的程序和他們進(jìn)行視頻通話。宇航員和美國(guó)宇航局的心理專家每?jī)芍苓M(jìn)行一次私人談話,他們也會(huì)定期與美國(guó)宇航局的力量教練進(jìn)行交流,討論如何防止肌肉萎縮的問(wèn)題。
國(guó)際空間站有一個(gè)裝滿了電影碟片和紙質(zhì)書的儲(chǔ)物柜,不過(guò)2003年進(jìn)入空間站工作的美籍華裔宇航員盧杰并不打算把時(shí)間花在這些東西上。他說(shuō):“我不知道自己以后能否再回到這里,所以在這里,我應(yīng)該做一些在家里沒(méi)法做的事。”
桑德拉·馬格努斯有過(guò)3次航天飛行經(jīng)歷,并且在空間站待了130天。當(dāng)被問(wèn)及為什么喜歡零重力的生活時(shí),她先是哈哈大笑,然后說(shuō)道:“這有很多樂(lè)趣。我學(xué)會(huì)了用膝蓋攜帶東西,我把東西夾在膝蓋之間,這樣就可以空出雙手,推動(dòng)自己前行。問(wèn)題是,在太空中,零重力狀態(tài)困擾著宇航員的生活。如果你用筆記本電腦打字時(shí)用力敲擊鍵盤,最終的結(jié)果不是字母被輸入電腦之中,而是電腦被推開。你還必須用腳來(lái)定位自己,為自己導(dǎo)航?!?/p>
馬格努斯喜歡給同事做飯,尤其當(dāng)?shù)孛嫜a(bǔ)給送到,并且補(bǔ)給中有新鮮洋蔥時(shí)。不過(guò)由于做飯耗時(shí)費(fèi)力,她只能在周末做。她說(shuō):“想想看,你做飯時(shí)是不是經(jīng)常往垃圾桶里扔垃圾,可是空間站里沒(méi)有重力,每一樣垃圾必須用膠帶粘在垃圾桶里。那需要耗費(fèi)多少時(shí)間?”
在所有美國(guó)宇航員中,邁克·芬克是待在國(guó)際空間站時(shí)間最長(zhǎng)的一位。他一共在國(guó)際空間站待了381天半,完成了3項(xiàng)使命;他一共進(jìn)行了9次太空行走,總計(jì)耗時(shí)48小時(shí);2004年,他還成為第一個(gè)在太空中當(dāng)上爸爸的美國(guó)宇航員。
對(duì)于芬克來(lái)說(shuō),沒(méi)有什么比飛行更令他愉快的事了。芬克擁有麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)的學(xué)位,在成為宇航員之前,他剛從美國(guó)空軍試飛員學(xué)校畢業(yè)。與刻板嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ飨啾?,芬克個(gè)性活潑、有幽默感。
“輕輕一推大腳趾,就能讓你橫跨半個(gè)空間站,簡(jiǎn)直就像超人一樣。即使在空間站待了381天半,但我一點(diǎn)也沒(méi)覺(jué)得自己變老?!狈铱苏f(shuō)。
眾所周知,人在失重環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)骨質(zhì)快速流失的現(xiàn)象。一個(gè)絕經(jīng)后的婦女在地球上一年可能會(huì)丟失1%的骨量,但太空中的宇航員,無(wú)論男女,1個(gè)月就會(huì)丟失1%的骨量。
為了保證健康,宇航員在空間站必須堅(jiān)持鍛煉??臻g站的美國(guó)部分有3個(gè)健身器材,分別是無(wú)座自行車、跑步機(jī)和可以產(chǎn)生600磅拉力的重力器。根據(jù)計(jì)劃,宇航員應(yīng)該每天鍛煉2.5小時(shí),每周鍛煉6天,但大多數(shù)人每天都進(jìn)行鍛煉。
零重力狀態(tài)下,運(yùn)動(dòng)出汗也不是一件令人愉快的事。邁克·霍普金斯說(shuō):“在地面上出汗,汗水會(huì)自然滴落,而在空間站,汗水會(huì)黏在身上,你的眼睛四周都會(huì)被汗水糊住,過(guò)一會(huì)兒后,水珠會(huì)飛起?!庇詈絾T一般用干毛巾擦掉汗水。由于零重力,淋浴是不可能的,他們只能用“海綿浴法”清潔自己的身體。宇航員一般先將干凈的衣服穿一個(gè)星期,然后作為訓(xùn)練服再穿一個(gè)星期,最后就當(dāng)作垃圾扔掉了。
注重鍛煉、保證宇航員的健康對(duì)于科學(xué)研究和人類的未來(lái)非常重要。美國(guó)宇航局現(xiàn)在最關(guān)心的是兩件事:一是宇航員返回地球之后身體恢復(fù)到正常情況所需的時(shí)間;二是宇航員在太空中保持健康的最長(zhǎng)時(shí)間。人類未來(lái)有探索火星的計(jì)劃,而前往火星的路上可能就需要一兩年時(shí)間。
國(guó)際空間站的宇航員在鍛煉身體
長(zhǎng)時(shí)間在零重力狀態(tài)下對(duì)人體健康的影響絕不僅限于骨質(zhì)流失。美國(guó)宇航局人類研究項(xiàng)目參與者約翰·查爾斯說(shuō):“5年前,國(guó)際空間站有宇航員說(shuō)他的視力發(fā)生了變化。他在空間站已經(jīng)待了3個(gè)月,他突然發(fā)現(xiàn)自己沒(méi)有辦法閱讀清單了?!辈闋査菇忉屨f(shuō),這是因?yàn)榱阒亓?dǎo)致人體內(nèi)體液上行,顱內(nèi)壓激增,眼球內(nèi)部構(gòu)造發(fā)生變化,很多宇航員變成了遠(yuǎn)視眼。
空間站現(xiàn)在已經(jīng)為宇航員準(zhǔn)備了一些特殊的眼鏡,如果他們需要,就會(huì)戴上眼鏡。宇航員需要精確、可靠的視覺(jué),所以視力的惡化對(duì)宇航員的影響可不是一個(gè)小問(wèn)題。美國(guó)宇航局關(guān)注這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)幾十年了。他們知道這個(gè)問(wèn)題的重要性,卻沒(méi)辦法讓宇航員在返回地球后完全恢復(fù)視力。事實(shí)上,宇航員的視力是無(wú)法完全恢復(fù)的,這還是在他們執(zhí)行幾個(gè)月的太空任務(wù)的情況下,如果執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間再長(zhǎng)四五倍,還不知道會(huì)發(fā)生什么狀況。
2015年3月,將有4名美國(guó)宇航員執(zhí)行有史以來(lái)最長(zhǎng)的一次航天任務(wù),他們將前往俄羅斯和平號(hào)空間站工作一年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。查爾斯說(shuō):“我們要看看是否會(huì)出現(xiàn)其他我們此前沒(méi)有注意到的狀況,不管是生理上的還是心理上的?!?/p>
(朱權(quán)利摘自《現(xiàn)代快報(bào)》2015年1月11日,東方IC供圖)