北京時間2011年9月29日晚21時16分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場，用“長征二號F”T1運(yùn)載火箭，將中國全新研制的首個目標(biāo)飛行器“天宮一號”發(fā)射升空。中新社記者孫自法攝
中新社酒泉9月29日電題：揭秘“天宮一號”如何為航天員打造太空新“家”
作者孫海榮、孫自法
隨著全新研制的載人飛行器“天宮一號”目標(biāo)飛行器成功飛向茫茫天宮，中國航天員將擁有一個太空新“家”。這個新“家”在太空運(yùn)行兩年，隨時迎接中國航天員駕乘神舟飛船入住。太空新“家”裝修得怎么樣？有哪些“家具”？航天員工作、生活設(shè)施如何？中國航天員科研訓(xùn)練中心有關(guān)專家對此予以詳細(xì)揭秘——
太空鍛煉器材
航天員將來要在“天宮一號”中連續(xù)駐留時間明顯延長，飛行時間比以往神舟任務(wù)大大延長。長時間失重環(huán)境下的飛行會造成肌肉萎縮、骨丟失等癥狀，需要航天員通過太空鍛煉進(jìn)行健康維護(hù)。“天宮一號”首次帶上了太空鍛煉器材，如特殊自行車用于鍛煉下肢肌肉鍛煉；拉力器用于鍛煉肩部和背部肌肉；下體負(fù)壓筒對航天員下半身施加負(fù)壓，促使血液向下半身流動，改變失重環(huán)境中血液朝頭部轉(zhuǎn)移的情況。這些也是目前國際空間站通用的失重防護(hù)鍛煉器材。
空間醫(yī)學(xué)實驗設(shè)備
為了探索航天員長期駐留太空的醫(yī)學(xué)變化規(guī)律和防護(hù)措施，“天宮一號”裝載了很多空間醫(yī)學(xué)實驗設(shè)備。質(zhì)量測量儀能在失重條件下“稱量”人體質(zhì)量，反映航天員飛行期間體重的變化。骨丟失對抗儀通過對航天員施加外力刺激，研究如何對抗太空飛行造成的骨丟失。還有一些裝置用于研究失重環(huán)境下細(xì)胞變化規(guī)律、人的心理變化規(guī)律、以及艙內(nèi)氣體采樣分析等。這些研究設(shè)備針對太空特殊環(huán)境專門研制，涉及航天醫(yī)學(xué)、生物、物理、電子技術(shù)、工程等多學(xué)科。相比神舟系列任務(wù)，“天宮”的實驗設(shè)備和項目大大增加，航天員工作量也相應(yīng)加大。
人造“地球”環(huán)境
人類想在太空長期逗留，必須設(shè)法制造適宜人類生存的小環(huán)境。除了維持合適的溫度、濕度、壓力、氧氣等常規(guī)環(huán)境外，“天宮”還對控制微生物和微量有害氣體配備了專門的“武器”。人體是微生物的產(chǎn)生源，代謝的皮屑在空氣中以浮塵存在，微生物控制裝置能在短時間高效過濾凈化。艙內(nèi)設(shè)備和非金屬材料會釋放微量有害氣體，進(jìn)人前會在艙內(nèi)捂上好幾個月，對航天員健康不利。有害氣體凈化裝置能強(qiáng)力去除幾十種有害氣體，在航天員進(jìn)入“天宮”前提前開啟運(yùn)行。此外，航天員呼吸、排汗產(chǎn)生的水汽也有冷凝水收集裝置定時自動收集。
廢物循環(huán)利用的再生設(shè)備
神舟飛船過去攜帶的都是消耗性資源，航天員衣食住行所需的物資都從地面攜帶，而“天宮”首次對再生技術(shù)進(jìn)行驗證，攜帶了廢物回收利用的設(shè)備。電解制氧裝置是將純水制成氧氣，動態(tài)水氣分離裝置是用航天員的尿液進(jìn)行水氣分離。未來空間站上尿變水、氧氣再生等技術(shù)，都與此息息相關(guān)。這些技術(shù)走向成熟后，將大大減少地面補(bǔ)給，實現(xiàn)尿液、體液和有害氣體等資源的回收利用。
男女航天員衣物
藍(lán)色的航天員睡袋外部繡有祥云圖案。相比神七的睡袋，它的重量明顯減輕，材料也是優(yōu)中選優(yōu)，具有抗阻燃、防靜電、重量輕、松緊可調(diào)等特點(diǎn)。“天宮”還為航天員準(zhǔn)備了保暖內(nèi)衣、保暖褲、運(yùn)動襪、運(yùn)動服、短褲等。這些衣服的設(shè)計比較特別，主要是考慮太空工作實驗的特殊需求，比如，有的衣服裝有電纜口，有的口袋用于放置輻射測量儀等。由于“天宮”長期是無人低壓運(yùn)行，會造成衣服材料加速老化，研究人員在地面作了大量的低壓存儲試驗，用專業(yè)設(shè)備拉扯衣物，確保拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度合格。
航天食品
部分航天食品已經(jīng)隨“天宮一號”進(jìn)入太空，包括蔬菜、肉類、水果和復(fù)水湯等，但這些都不能吃，還只是實驗品。真正能吃的航天食品要等航天員隨飛船帶上天。實驗用的這些航天食品，將來要跟隨對接的載人飛船返回地面。研究人員要觀察它們在天上長期運(yùn)行后會發(fā)生哪些變化。食品包里既有成品的菜肴，也有析出的蛋白、脂肪、淀粉等成分。據(jù)航天食品專家陳斌介紹，太空輻射、艙內(nèi)溫度變化等因素都可能對食品構(gòu)成影響。他們在地面存儲了同批次的航天食品，用于對比研究。將來跟人打上去的航天食品，種類會非常豐富，也更加符合航天員口味。
醫(yī)學(xué)健康監(jiān)督設(shè)備
航天員在天上的呼吸、心率、血壓、體溫等指標(biāo)，牽動著地面飛控人員的神經(jīng)。“天宮一號”攜帶了更新穎、更豐富的醫(yī)監(jiān)設(shè)備，采集航天員生理數(shù)據(jù)，為航天員醫(yī)學(xué)健康維護(hù)提供技術(shù)支持。比如，航天員隨身攜帶的心電裝置，能24小時連續(xù)記錄心電數(shù)據(jù)，而且不受測控弧段的限制。航天員蹬自行車鍛煉時，面部會戴上一種特殊面罩，采集記錄呼出吸入的氣體流量、氧濃度等，下傳到地面進(jìn)行分析。測血壓的設(shè)備和地面袖帶式不同，在胸部連上心電電極，在手指戴上血氧、脈搏波傳感器，對心電信號和脈搏波信號進(jìn)行分析處理，計算出心率、血壓、血氧飽和度等生理參數(shù)。
滅火裝置
“天宮一號”和飛船都配備了滅火裝置。如果火情小，就用滅火濕巾，手套狀的，可以隨處抓握火苗。它不僅耐高溫，而且絕緣性能好，因為天上火災(zāi)大多是電纜引起。滅火器只在火情較大情況下使用，航天員戴上防毒面具，按下滅火器上的按鈕，噴射出的滅火劑會把著火點(diǎn)和四周氧氣隔離。由于滅火劑有毒性，一旦使用了滅火器，密閉艙里的空氣就受到了污染，航天員不再適宜待在艙里，要么更換艙內(nèi)新鮮空氣，要么返回地球。(完)
