入住"天和"核心舱,还会遇到哪些危险?我们曾遇到过什么危机?
鲜花簇拥英雄再启太空征程,火箭托举飞船续写飞天梦想。
在万众瞩目中,英雄们又踏上星辰大海的征途,入住"天和"核心舱。然而在光鲜亮丽的背后,太空作业的诸多危险却鲜为人知。
图注:天和空间站
尽管能被国家选中的航天员都是万里挑一的顶尖人才,普遍接受过相当漫长且严苛的训练,身体素质超出常人,但这并不意味着他们在太空中也能保持这样的健康状况。
真正的空间环境与实验环境仍存在差异,空间环境对于人的短期影响可能并不显著,但长期影响可能会是巨大的。
图注:神舟十二号航天任务简报
你觉得好玩的失重效应
首先,骨质疏松是航天员太空飞行后面临的主要健康威胁之一,中长期飞行会对航天员骨骼健康带来明显影响。在微重力的环境下,人体不再需要保持较高的骨密度,钙质也将持续流失,1个月的太空飞行造成的骨丢失量相当于绝经后妇女1年的丢失量,会导致骨质疏松。
其次,人站立在地面上,体液会受到重力的作用自然流向下肢,人体的血压呈现“上低下高”的情形,且下肢作为主要承力结构,其骨密度也比较大。
但在失重状态下,体液会较为均匀地分布在人体各处,那么上半身的血压会因此升高,大脑得到反馈体液过多;而要想释放掉多余的体液,就主要依靠排尿,导致大量水分丢失;同时这也意味着下半身的血压将进一步降低,下肢中的营养物质输入减少,输出增加,长此以往将导致下肢肌肉萎缩。
无处不在的辐射
图注:天和空间站
宇宙中充满了各种各样的高能射线,这些射线包括太阳粒子事件、宇宙本底射线以及地球范艾伦辐射带,主要包含电子、质子和重离子,这些射线无时无刻的撞击着地球大气层。在执行航天空间站任务时,不可避免地会接触到这些电离辐射。
尽管“天和”核心舱的轨道远远低于“地球范艾伦辐射带”的高度,尽管飞船的金属外壳能抵抗一定的辐射,但来自太空的宇宙射线仍然有一部分会穿过舱壁,形成低剂量的电离辐射。尽管电离辐射剂量较低,但如果长期在这样的环境下生存,患癌概率也可能因此上升。
此前有些国外报告称,熟睡中的航天员会突然被眼前的闪光惊醒,这就是由于太空粒子穿过眼睑,在晶状体内与其中的液体相作用,被视网膜捕捉所导致。
一天90分钟
图注:天和核心舱
在地球上,24小时的日出日落周期塑造了人类近24小时的昼夜节律。而在近地轨道上,航天器每90分钟环绕地球一周,这就意味着一天24小时之内,“天和”核心舱会迎来16次日出日落,也就是在“天和”核心舱一天只有90分钟。
尽管在太空中,航天员将按照北京时间进行作息调整,但舱外的昼夜变化仍然会影响航天员的节律。而且舱内可能的突发状况也会突然中断航天员的休息,让他们以最快的速度投入到应急工作中去。
其次, 虽然“天和”核心舱的容积与过往的空间站相比实现了质的飞跃,达到50立方米,但是核心舱内能够活动的面积就仅有约17平方米,3名航天员将在这狭小的空间内生活3个月。
如何在这样的长时间压力下保障航天员的身心健康,同样值得我们在未来好好研究。
图注:天和核心舱内部图
除了上述这些威胁,飞天之路艰险,许多不可预知因素是地面无法完全模拟的,在以往的飞天过程中,我国宇航员也遇到过诸多危险。
惊险往事
图注:天和空间站建设计划
2003年10月15日,我国航天员杨利伟驾乘神舟五号飞船成功往返天地间,成为我国飞天第一人!然而在他的英雄事迹背后,有一段鲜为人知的26秒。
2003年10月15日9时,神舟五号飞船升空,熊熊火焰直刺苍穹。在地面人员眼中,发射十分顺利,飞船内的杨利伟却感受到了死神的迫近。火箭在上升到三四十公里高度时,突然与飞船产生了强烈共振,舱内的一切,连同他自己都开始急剧振动,这个震动叠加了8个G的负荷,这是情况在地面上成百上千次训练中从未经历。
想象一下,在你的身上叠加八个你会是什么感受?
杨利伟感到眼前一片漆黑,五脏六腑似乎都要被震碎,他一度以为自己要牺牲了。
杨利伟咬紧牙关,默道:“坚持一下,再坚持一下。”
共振似乎是太空在考验这位来自中国的首个造访者。所幸,共振持了26秒,如此短暂,又如此漫长。它来势汹汹,却没有阻挡中国航天员征服太空的脚步。
飞船舱内10赫兹以下的低频振动会与人的内脏产生剧烈共振,直接威胁航天员的生命安全。科研人员虽然料想到并做了相应处理,杨利伟经历的却是他们始料未及的。
航天员科研训练中心主任邓一兵曾这样评价:26秒,是中国载人航天首飞征途上千难万阻的一个缩影,展现了中国航天员英勇无畏、舍身为国的赤胆忠心。
2008年9月27日,翟志刚在太空迈出了中国人的第一步,在这个过程中也有一段小插曲。
2008年9月25日,中国航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏搭乘神舟七号飞船,踏上飞天之旅。他们花费近两天时间完成了在轨准备工作。9月27日,翟志刚打开了飞船舱门,在太空迈出了中国人的第一步,成为世界上第354个出舱行走的航天员。
突然,轨道舱里响起急促的警报:“轨道舱火灾!轨道舱火灾!”
执行任务的三人头皮发麻,值守在返回舱里的景海鹏一面检查系统,一面跟刘伯明判断排障,同时向地面发出了报告。刘伯明一时也搞不清状况,但他做了决定:按计划,翟志刚出舱后要先把固定在舱外的一件空间科学实验样品取回舱内,但刘伯明调整了步骤,直接将国旗递了出去。
三位航天员共同的想法是:“如果回不来,就把舞动国旗的画面,作为我们的永别。”
通过电视信号,全世界观众见证了这面由科技人员绣织而成的五星红旗在太空飘扬。
事后经确认,这只是一次有惊无险的误报。不过通过这次事件,也证明了炎黄子孙进军宇宙的决心,无论是谁,我相信都会做出相同的抉择。
尽管,我们的道路充满荆棘,但我们的征途是星辰大海!我们错过了海洋,再不会错过星海!
图注:中国航天历程
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