王二超 中國科學技術館高級工程師

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各位同學大家好，我是本次家長課堂的主講人王二超，來自中國科技館。

相信同學們已經(jīng)看了“天宮課堂”，其中王亞平老師在太空中做的幾個實驗，真的是令人印象深刻。航天員在太空中的生活和工作，同樣非常精彩，那就讓我們一起去了解認識一下吧。

一、航天員的一天

在新聞或電視節(jié)目中經(jīng)常能看到空間站航天員在忙碌地工作，那么他們一天到底有什么計劃安排？這就是這一部分主要講的內(nèi)容。

中國空間站天和核心艙，一天大約能圍繞地球轉16圈，也就是說能經(jīng)歷16個晝夜，但航天員不會按照16個晝夜來生活工作，他們也同樣按照北京時間作息。

空間站中的航天員每天六點鐘起床。起床后洗漱、準備早餐，七點半左右開始用早餐。八點，與地面溝通一天的任務計劃，然后就開始一天的工作了。十二點是午餐及午休時間。晚上八點左右，向地面進行第二次工作匯報，并與地面溝通調(diào)整第二天的工作計劃。

航天員在一周中會有一天休息時間。周六，站務管理時，航天員會用吸塵器、消毒紙巾對空間站進行大掃除，將干濕垃圾分類，取出下周所需物資并分類放到指定位置，使空間站保持整潔干凈的工作環(huán)境。物資和垃圾的運輸都是依靠天舟貨運飛船來完成的。

空間站中的航天員早上要從睡眠艙中醒來，并在更衣室中換上艙內(nèi)工作服。穿工作服時，要從腳部整體套入。洗漱時，要拿出一個浴帽套在頭上，隔著浴帽揉揉擦擦，就是洗頭了。

航天員如果不小心將水碰灑怎么辦呢？這時候要及時處理，以免水珠飄到設備里造成短路，要用錫紙做的紙巾吸附住水珠，并將整個錫紙都扔進垃圾桶中。

航天員腳下綁了固定裝置，否則航天員就會在空間站中來回飄動。這也是太空中失重環(huán)境帶來的一個有趣感受，同時也帶來了不便，讓太空中的生活與地球上有很大不同。

二、嚴酷的太空環(huán)境與溫馨的太空家園

（一）嚴酷的太空環(huán)境

航天員在空間站中可以既舒適又高效地工作，得益于天和核心艙提供的溫馨環(huán)境，然而太空中的環(huán)境還是很惡劣的。

航天員在太空中需要面對的嚴酷環(huán)境，有以下四個方面。

第一，超重。相信各位同學在坐電梯的時候都體會過超重，但這種超重的感覺還是比較輕微的。航天員在升入太空的發(fā)射階段、入軌階段，以及從太空進入大氣層的減速階段，都要經(jīng)歷數(shù)倍于地球引力的超重過載。在航天發(fā)展的早期，超重過載可以達到七倍的體重。比如，一個人自身體重是50kg，那么他就要承擔自身體重七倍的壓力，即350kg。隨著航天技術的發(fā)展，航天器的速度提高，超重過載降到了5倍左右，但對于航天員來說，仍有很大重量壓在身上。

超重會導致人體血液流向下身，引起頭部缺氧，可能會出現(xiàn)眩暈，甚至是昏厥。但是超重是必不可免的，航天員一定要鍛煉自己耐受超重的能力。那么如何訓練呢？航天員要坐在一個快速旋轉的離心機中，承受自身體重八倍的重力，以此來提高耐受力。除離心機之外，航天員還要長時間地頭朝下，腳朝上，讓血液重新分布，適應血液集中于頭部的感覺，以此抵抗眩暈感。三維滾環(huán)也是航天員訓練時經(jīng)常會用到的一個器械。它可以在不同的方向進行復雜地轉動，以此訓練航天員適應眩暈感。

第二，失重。太空中人們的體重引力近乎為零，航天員相當于懸浮在空中，與在地球上受地心引力的影響而自然形成“上下左右”的概念不同，航天員在太空中要重新建立方位感。由于不受重力影響，航天員在太空中的感覺就像跌入無底深淵，感覺四周都一樣，沒有上下前后的區(qū)別，也感受不到四肢的去向，這就是在微重力環(huán)境下引發(fā)的空間錯覺和運動協(xié)調(diào)障礙。

為了讓航天員適應失重，我們營造了一些相應的失重環(huán)境。比如，失重飛機訓練。飛機先爬上高空，再向下俯沖，俯沖的過程就相當于重力近乎零的失重狀態(tài)。在這種狀態(tài)中訓練航天員在失重環(huán)境下的運動以及各種操作技巧，比如，進食、拿取物品、操作儀器。

另一種訓練方式是中性浮力水槽訓練。飛機俯沖營造出的失重環(huán)境只有短短幾十秒，一些需要長時間完成的工作則不太容易進行模擬訓練。所以，建一個大型浮力水槽，將空間站按照一比一的比例放置在水槽中，可以為航天員提供一個長時間作業(yè)的環(huán)境。航天員也會穿上專用的水槽訓練服，利用配重塊來平衡浮力和重力，以此達到重力近乎零的狀態(tài)，在這種環(huán)境下模擬各種操作，比如，出艙訓練、使用工具、操作儀器設備等。在這種比較仿真的訓練下，航天員可以熟練掌握到在太空失重環(huán)境下的各種技能。

隨著航天員在太空中的時間越來越長，失重也會帶來一系列不適癥狀，比如體重減輕，骨骼間隙增大，身高增加，肌肉松懈，心血管系統(tǒng)也會發(fā)生變化。這些都需要航天員通過相應的訓練來應對。