“外出”六个月都干些哪些?来听听看神十三宇航员的工作规划,神十三宇航员在太空做什么工作
神舟十三号下个月回家,三位宇航员需要准备什么,看完让人心疼
在空间站出差将近半年的三位宇航员下个月就要返回地球了,离回家的倒计时越来越近,他们也进入返回准备阶段,在空间站工作的最后一段日子,他们要做好哪些准备来迎接回家呢?
克服身体机能改变的困难
在太空中长期处于失重的状态,对于人体会有很大的影响,首先全身的血液和体液不受重力作用流向腿部,而是相反方向涌入胸部和头部,导致脸部出现浮肿,头颈部静脉曲张,人体感受到体液增加会自行调节减少体液,表现就是通过排尿,体内的水分会逐渐流失。
长时间的失重会引起体内骨无机盐代谢紊乱,每天经过尿液排出的钙比平时更多,骨骼中的钙含量会明显下降,尤其是承担负重功能的盆骨,股骨,跟骨钙流失更加严重,导致骨质疏松。对和平号空间站的宇航员跟踪研究显示,在太空中每个月会损失1%到2%的骨量。
由于失重环境下肌肉不需要对抗重力,肌肉纤维变细,肌肉质量下降,肌群张力逐渐减弱,对于原本站立承重的腿部肌肉萎缩更加显著。根据国外的研究结果,在礼炮6号空间站工作生活140天的宇航员,小腿体积要低20%到30%。
所以宇航员普遍出现看起来面部变胖,但身体变瘦腿部变细的现象,实际上并不是伙食太好吃胖了,而是头部充血造成的浮肿。
在返回前的最后准备阶段,宇航员要加强身体锻炼,保证肌肉获得充分的运动,减缓肌肉的萎缩。另外要多吃含有钾,钠,钙等微量元素的食品,多喝盐水,及时补充水分和人体所需矿物质,弥补流失的营养成分。
做好快速返回的演练
神舟十三号返回不同于以往的每次降落,会首次采用快速返回的方式降落到东风着陆场,时间从原来至少一天缩短到仅仅几个小时就能安全着陆。
神舟飞船返回地面通常分成四个主要阶段,分别是制动减速,大气层外自由滑行,再入大气层,回收着陆,每个阶段又会细分到几个步骤。
一,制动减速阶段
神舟飞船和空间站脱离后调整姿态,点火刹车减速,离开原来距离地面400公里的轨道高度,进入返回地球的过渡轨道。
二,大气层外自由滑行阶段
在过渡轨道逐渐降低高度,制动发动机在合适的时候停止运行,下降到距离地面140公里处,返回舱与推进舱脱离后调整角度,与当地水平面夹角调整为1.5度左右时,准备进入大气层。
三,再入大气层阶段
返回舱距离100公里落地时,采用半弹道式进入大气层,速度达到每秒7.9公里,与大气层产生剧烈摩擦,舱外温度高达1600度到1800度,伴随着巨大的震动和噪声。
四,回收着陆阶段
距离地面10公里高度时,回收舱会逐一打开引导伞,减速伞和主伞,把速度下降到每秒6米,等到离地面1米远,返回舱底部的发动机会精确点火,使返回舱以3米每秒的速度平稳落地,完成整个降落过程。
原来降落过程需要大量的时间来寻找合适的机会来变轨,进行大面积地调整飞船姿态,耗时较长,此次采用全新的快速返回方案优化了各个环节,只需绕行几个小时就能开始下降,降落过程缩短到一个小时左右。
虽说宇航员平时肯定已经无数次模拟快速返回的方案并且烂熟于胸,但是在实践中操作还是要等到返回的那一天,他们必须提前准备好快速返回的操作规程,熟练每个环节,每个步骤,确保每个规定动作落实到位,保证每个操作细节万无一失,并且互相配合,形成默契顺利执行。
进行一次彻底的大扫除
目前空间站只有一个天和核心舱,长度16.6米,最大直径4.2米,容积50立方米,只能容纳3名航天员,加上后续两个实验舱的内部容积总共是110立方米,和国际空间站相比大概只有四分之一的大小,空间相对有限。
按照计划在神舟十三号返回后,天舟四号货运飞船会把神舟十四号宇航员在轨所需物资运抵空间站,然后神舟十四号载人飞船搭载3名宇航员于5月到6月择机发射,和空间站实现对接。
在有限的空间里一方面要保障正常使用的生活空间,另一方面要存放满足工作生活所需要的物资储备,就要求宇航员腾出足够的可利用空间,方便后续供应物资归类放置。在太空失重的环境下,地面上看似简单的整理就不是想象中的轻松,要花更多的精力去整理收纳物品。
宇航员在轨生活半年时间,日常饮食和换洗衣物产生了不少消耗的物品和垃圾,对于这些东西也要收集起来,减少对空间的浪费和占据。宇航员根据垃圾分类把不同材质的垃圾封装到相应的垃圾袋里,存放到天舟二号货运飞船,等天舟二号离开空间站下降进入大气层时,所有的垃圾就在高温下与天舟二号一起烟消云散。
神舟十四号载人航天任务前有一个多月的时间,空间站处于无人值守的状态,尽管空间站具有先进的空气净化系统,能够处理空气中的有害物质,但是在看不到的角落会有灰尘存在,对于设备,线路,人体可能造成影响,为了尽量避免灰尘的污染,宇航员要在离开前对空间站进行一次彻底的大扫除,不留死角,使用吸尘设备把每个角落的灰尘清除干净。
做好适应地球生活的身心准备
在失重环境下生活半年是一种考验,回到地球上生活又是一层考验,返回舱降落宇航员出舱后依靠自身很难站立起来,失重状态回到重力环境下,心血管承担的负荷比较大,骨骼和肌肉有明显的萎缩变化,难以承受体重,出舱后必须坐在椅子上减轻腿部所受的压力。
同时大脑的前庭系统会有不同程度的紊乱,对于前后左右的方向会失去正确地判断,导致缺少平衡感,站立行走变得比较不自然,回到地面需要重新学步来适应重力环境。
宇航员在升空前要做大量艰苦的训练,应对失重环境下的人体状态变化,回到地球后同样要坚持漫长的恢复训练,一般会分成三个阶段。
第一阶段是医学隔离期,宇航员和外界基本隔离,医疗团队会对宇航员进行全面的体检,通过充分的休息和膳食调理,改善心血管功能,按摩肌肉消除疲劳,通过适当的运动来增强立位耐力,重新适应重力环境的行走。
第二阶段是医学疗养期,宇航员前往空气质量好的地方恢复身体状态,逐渐增大运动量,增强四肢的肌肉强度。
第三阶段是恢复疗养期,利用三个月的时间让宇航员的各方面生理数据恢复到正常水平,就可以重新投入到日常训练工作中去。
通常回到地球的宇航员需要半年时间重新调整后才继续高强度的训练,相隔2年左右时间才能再次出发执行太空任务,所以对他们来说回到地面不是终点,而是下一个起点。
带回来自太空的礼物
宇航员在空间站里进行了大量的研究试验,有些实验还与地面连线进行直播互动,让普通人感受到太空的神奇魅力,一系列的实验结果和数据对于研究太空的奥秘提供翔实的资料,这些实验样品和研究成果会随着宇航员一同回到地球。
另外宇航员还会带上其他的礼物,比如在太空中的角度来观看太阳,地球,月亮以及浩瀚星空的画面,之前神舟十二号的宇航员就曾经拍摄过从飞船看月亮的壮观景象,相信三位航天员也会为我们准备来自太空的礼物。
宇航员也是别人的孩子,也是别人的父母,也是别人的伴侣,他们付出的艰辛是常人无法想象和体会的,我们要感谢他们的坚持,让我们能够走向星辰大海。
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