科学名家讲座：世界航天科技知识百科·太空生存与航天员卷(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：金诚致

出版社：哈尔滨出版社

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科学名家讲座：世界航天科技知识百科·太空生存与航天员卷试读：

前言

航天是进入、探索、开发和利用太空以及地球以外天体各种活动的总称，其目的是积极为人类生存活动服务。航天技术则是为航天活动提供技术手段和保障条件的综合性工程技术。

把人类活动领域从陆地、海洋、空中扩展到太空一直是我们梦寐以求的目标。1957年10月4日，前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星，标志着人类进入了航天时代。

1961年4月12日，前苏联航天员加加林乘“东方”号飞船实现了人类首次太空飞行。在20世纪60年代，前苏联和美国掌握了人在太空中生活、工作，并完成各种科学实验以及航天器的交会对接和航天员出舱活动等载人航天的基本技术。

在此期间，美国还实施了举世闻名的“阿波罗”飞船的载人登月计划。1969年7月16日，美国航天员乘“阿波罗”飞船，实现了人类第一次在月面上着陆。

在掌握了载人航天的基本技术之后，前苏联和美国都决定在近地轨道建立载人航天活动的基地，即载人空间站。在空间站上，可利用空间的微重力，高真空等特殊环境进行各种科学、技术和应用试验，并探索载人航天的商业应用的广阔前景。

进入20世纪90年代，一些国家对建立月球基地产生了浓厚的兴趣。建立月球基地具有重大的经济和科学价值。月球上具有丰富的自然资源，可建立天文观测台和多学科实验室，还可利用月球资源建立月球工厂，和向火星等其它星球发射载人飞行器或探测器等。可以说，开发月球将成为空间站计划之后的伟大发展目标。

我国自1970年4月24日第一颗人造地球卫星发射成功后，航天科技也取得了长足进展，先后发射了“神舟”号试验飞船，这是我国航天史上的又一个里程碑，它标志着我国载人航天技术有了重大突破，使我国成为世界上掌握这一高技术的第三个国家。

2003年10月15日，我国自行研制的“神舟”五号载人飞船，在酒泉卫星发射中心由“长征—2F”型运载火箭成功发射升空。我国第一个探索太空的宇航员杨利伟实现了中华民族的千年梦想。2008年9月25日，我国自行研制的“神舟”七号载人飞船又成功实现了中国历史上宇航员第一次的太空漫步，使中国成为第三个有能力把航天员送上太空并进行太空行走的国家。

从神舟七号开始，中国开始进入载人航天的二期工程。在这一阶段里，将陆续实现航天员出舱行走、空间交会对接等科学目标。这些航天事业的成就标志着我国在卫星回收、卫星测控、一箭多星、高能低温燃料火箭以及在飞船技术等方面已跃居世界先进水平，我国的卫星发射和航天事业的发展令世界各国人民所瞩目。

发展载人航天是当今各国综合国力的直接体现，对我国人民具有非常长远的利益。各发达国家在发展战略上都将增强综合国力作为首要目标，其核心就是航天高科技的发展。

毫无疑问，在地球资源日渐枯竭的未来，对太空资源的开发和利用就日渐重要了。而载人航天技术显然在其中占有重要地位。现在已知浩瀚的太空是拥有丰富资源的巨大宝库，可以想象如果说前三次工业革命给人类带来了巨大的财富，那么这次由太空技术引发的“新工业革命”最终将改变整个人类社会的现有模式。那么，中国要想在未来世界中占据一席之地，就离不开航天科技技术。因此，了解和学习航天知识，是科学普及的重要内容。

为此，我们综合了国内外的最新研究成果，特地编辑了《航天科技知识百科》图书，主要包括火箭卫星、航天飞行、外星探测、太空生存、航天员、太空科技与未来太空等内容，具有很强的系统性、知识性和现代性，是我们广大读者学习航天科技知识的最佳读本，也是各级图书馆收藏陈列的最佳版本。

太空生存篇

太空人

太空人是对宇航员的俗称，也是指驾驶、维修和管理航天器并在航天过程中从事科研、生产和军事等活动的人员。

太空人英文名“中国航天员”有了英文名Taikonaut。“Taikonaut”最先是由马来西亚华人科学家赵里昱1998年在网络科技论坛里使用的。这一年，中国组建了中国航天员大队。2003年，神舟五号把第一名中国航天员送入地球轨道时，英文“太空人”也和杨利伟的名字一样，一举成名。

两年后，神舟六号从酒泉卫星发射中心起飞，带着2名中国“太空人”费俊龙和聂海胜在太空遨游了5天。时隔3年，已经成功发射的神舟七号将实现中国人的首次太空行走。届时，中国将成为继俄、美之后第三个掌握太空出舱技术的国家。

太空人由来

当中国人即将迈出太空第一步的时候，一个以中文为词根新造出的英文单词“Taikonaut”（“太空人”），也在世界各地关于“神七”的报道中频频出现。

新单词是汉语拼音“太空”（“Taikong”）和希腊词“naus”（航行者）组成。西方媒体越来越多地用这个新词来称呼中国航天员。这个诞生不久的英语单词已被收入主流英文辞典中。在牛津简明英语辞典第11版中就有“Taikonaut”，并解释为“专指中国航天员”。英文朗文辞典也收录了这一词汇。与此对应的是“Cosmonaut”，专指前苏联和俄罗斯的航天员。“太空人”被西方接受，并收录到主流英文辞典，反映出中国在世界舞台上日益增强的科技影响力和国家整体实力。

中国太空人

2003年10月15日，杨利伟乘神舟5号进入太空，历时21小时返回地球。

2005年10月12日，费俊龙和聂海胜两名中国航天员被送入太空，历时5天返回地球。

2008年9月25日，翟志刚、刘伯明、景海鹏三名航天员进入太空，历时2天20小时28分返回地球。

太空生活

遥望夜空，人们总是传说，美丽的嫦娥在月亮上过着幸福的生活。而在上海举办的世界太空科技文化展为人们打开了一扇真正的太空生活之门。

在展会上，身着舱外活动宇航服的人员在进行表演。

这是世界上最贵的衣服，每一件价值1000多万美元。凡是大气层为地球居民所提供的各种保护，宇航服无不具备：提供氧气、排除二氧化碳、防辐射、温度控制、压力控制，它可以使宇航员在太空安全地生存9个小时。

在戴上头盔之前要先戴上史努比帽，它包括一个麦克风和一个耳塞，这是与地球联络的生命线。

航天飞机的工作人员始终穿着一件由特殊材料制成的保暖内衣，上面的橡皮水管可以带走身体产生的热量。

宇航员穿的靴子，靴底由硅胶注成。太空中，阳光下和阴影中的温差可达200度，所以太空靴外面的防护套由很多层既防辐射又耐高温、低温的材料制成。

在失重的太空吃饭成了问题。宇航展还展出了宇航员所吃的食物，这些食物都是经过浓缩、脱水的，吃的时候要先打开一个小口，把水灌进去，等它们膨胀得跟原来差不多的时候，才能慢慢挤压出来吃，但是这些脱水食品并非象压缩饼干那样难咽，它们仍然保持着原有的风味和营养价值。但失重使脑部充血，影响了宇航员的味觉，所以吃起饭来并不香。

吃下去的东西要排泄，小小的生活琐事在失重的状态下并不容易解决。随身携带于宇航服下的收集尿液的装置，使宇航员免于脱衣服去卫生间，而座便器的特殊之处在于能够产生一个吸引力，在失重状态下有助于宇航员顺利排便。

由于不再支撑体重，骨骼中的钙会流失，肌肉会萎缩，宇航员每天必须在外加重力的情况下完成所有的训练计划。

因为失重，在太空睡觉时任何姿势都一样，站着和躺着不存在区别，为了防止睡觉时飘来飘去，宇航员都采用拘束袋，将自己固定在舱壁上。但是在主舱很难睡好觉，因为每隔45分钟太阳就会升起一次。

在太空洗澡非常麻烦，淋浴间的下面要安装吸管，将水和蒸汽向下抽，还必须把脚固定起来，否则水一冲，人就会翻跟头。

在航天飞机中，打扫卫生是一件十分重要的工作，一些废物如头发、面包渣、咖啡、果汁等会变成一个个小球，飞来飞去，如果飞到仪器内是很危险的。

空间站里有垃圾处理中心，为了保护太空环境，所有的工作和生活垃圾必须先在这里干燥和粉碎，变成粉尘之后才能排入太空。

现在，科学家们正在研究人工重力，它将使未来的太空生活与地球上没有太大差别，使太空变成人类在地球之外的另一个家园。

生活在太空

1957年10月4日，前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星“卫星”号，标志着人类已经具备了靠人的智慧和力量初步挣脱地球引力把一种重物推出大气层的能力。1%1年4月12日，前苏联宇航员加加林驾驶飞船首次进入太空，开创了载人航天的新纪元，人类真正实现了“冲出大气层”的愿望，树立了人类向太空进军的里程碑。随后的30多年，世界航天技术实现了巨大的突破，人上月球，“船”探宇宙，卫星定点，往返天地，真乃花样繁多，日新月异，使人惊叹不已。

航天飞行的成功是几千年来人类积累的物质和精神财富结出的光辉硕果。二次世界大战以来，基础研究包括材料、工艺、医学等领域的长足进展更给它提供了丰富而直接的营养。

航天事业的发展又回过头来，以其自己的成果扩大了人类的眼界，推动了许多学科的蓬勃发展，帮助我们获得更多的，甚至无法在地面上得到的精神和物质财富。

然而，人类不能“赤手空拳”地进入空间和踏上别的星球。他需要解决从地球到遥远的空间或其他星球必然会遇到的所有切身问题：缺氧、失重、低气压、真空、极端温度、饮食、排泄、睡眠、行走、工作……那么人类要生活在太空须具备什么条件呢？

太空采访

采访在太空飞行的宇航员，是记者追求的目标。有两种方式可循：一是通过天地间双向电视通讯系统进行间接采访；二是亲自到飞船上去直接采访。

早在美国航天飞机试飞成功后，美国《时代周刊》记者哈里姆迪就向美国宇航局提出了遨游太空的申请，他希望成为第一名太空记者，用记者的眼睛来观察太空生活和工惟，对太空飞行进行直观的报道。但当局是否应允，何时飞向太空，舆论界不得而知。1989年3月27日，前苏联和日本在莫斯科签订了一项把日本记者送上太空的宇宙飞行协议。

这项协议是由前苏联宇宙技术设备局局长亚历山大·杜纳耶夫和全苏专利外贸联合公司经理瓦列里·伊格纳托夫，同日本东京广播公司经理中村喜一和《东京广播新闻》社经理太田浩签订的。这一想法始于1988年，当时日本广播公司在前苏联拍摄宇宙计划的电影，日本人就顺水推舟地提出让一日本记者乘坐“和平”号空间站进行太空采访的想法，这一想法得到前苏联的首肯。其中原因有二：一是在这之前，前苏联已在其“礼炮”号与“和平”号空间站上，先后把匈牙利、波兰、越南、古巴、蒙古、罗马尼亚、印度、捷克、法国、叙利亚等国13名飞行专家送上轨道进行了为时不等的太空飞行，从中大获裨益，加深了两国间的互利友好关系，扩大了两国之间的技术交流，日本记者参加“和平”号飞行，正是这些国际合作飞行的继续和发展；二是1987的前苏联宣布开拓卫星国际市场，利用航天技术进行商业交易。通过送日本记者上太空打开突破口，机会难得，何乐而不为呢？根据协定，1991年6月左右，一名日本记者作为国际飞行混合乘员组的成员在“和平”号空间站进行为期8天的飞行。日本记者将在空间站进行一系列电视报道，反映宇航员的生活和工作，介绍太空科学实验的情景。按照太空飞行的标准，在东京广播公司的40名记者中选拔四名候选人，然后将他们送往莫斯科“星城”宇航员培训中心，进行太空飞行训练。经过淘汰，最后保留2人，其中一人作预备队员。

前苏联发射的“联盟TM-11”号飞船把一名日本记者和两名前苏联宇航员一起送人轨道，进入“和平”号空间站，进行了为期8天的太空采访活动。

这位享受太空采访殊荣的日本记者是东京广播公司国际新闻部副部长丰广秋山，曾在美国任驻华盛顿分局局长，48岁，他的夫人叫京子，41岁，丰广秋山是1989年9月8日，同25岁的摄影女记者菊地良子一起被选拔为太空记者候选人的，同年10月进入前苏联宇航员训练中心进行训练。秋山性格开朗，身体出人意料的健壮，有着惊人的毅力，他平时每天抽4包烟，喜欢喝纯威士忌酒。为了航天训练，他戒了烟，出色地完成了各种课目的训练，体重整整减轻了5千克。此外，秋山曾接受过在歼击机上作随机记者的训练，这些条件使秋山脱颖而出，成为世界上第一名进入太空的记者。

在为期8天的太空飞行中，秋山每天向地面作10分钟电视转播和20分钟的口语广播。当秋山进行电视转播时，远在日本的千家万户只要选定东京广播公司电视发射台的第六频道，即可收看到从太空发回的电视画面。当第一次从太空舱进行报道时，秋山向日本观众惊呼“我看到了地球，它真美，那是真正的天蓝色！”但在此后的报道中他提醒人们：从宇宙中看到加勒比海上空的大气是清洁的，呈蔚蓝色；然而白本和美国的上空则飘浮着团团烟雾，这是令人沮丧和不安的。秋山在太空边用肉眼观察地球，边从空中摄像。他用自己带到太空站的170千克重的高精度摄像装置拍摄下了东京、莫斯科、纽约、巴黎等大工业城市，也摄下了被称为“地球之肺”的亚马逊热带雨林遭到破坏的情况。

太空度新年

当人们在地球全家欢度新年的时刻，在那浩翰的天空，宇航员也需和人们一样要享受天伦之乐。

世界上第一个在太空过新年的人是美国的宇航员卡尔·波·格和吉布森，他们是1973年11月16日随美国的“天空实验室”第三次发射进入太空的。直到1974年2月8日才返回，共在太空逗留了酗天。这期间恰逢感恩节、圣诞节和新年。节日里他们除选择了美味的牛排；鸡和肉汁等天厨佳肴进行丰盛的会餐外。新年这一天，卡尔和吉布森还进行了一项有意义的舱外活动，观测了科霍特彗星的运动，开创了在太空过工作新年的先例。

饶有兴味的是，在太空新年的这一天，宇航员有十几次迎接新年。1977年12月20日进入“礼炮6”号空间站的前苏联宇航员罗曼年科和格列奇科，当他们于12月31日在太空迎接新年的时候，他们在一昼夜里17次迎接新年，首先是和本国的堪察加入、西伯利亚人和中亚各共和国居民、乌拉尔居民、莫斯科火和前苏联欧洲部分的居民迎新年，后来又和保加利亚、波兰、匈牙利等国和西欧各国居民迎新年，然后又和北美洲及南美洲的居民一起迎新年。迎新年机会如此多，使宇航员们心神不安，不知和哪些居民迎新年最合适，为了“不分散精力”和“不脱离工作太久”，经请示地面控制中心，乘员组决定按莫斯科时间只庆祝一次新年。按照这一计划，除夕之夜宇航员们在“蓝色星火”节目中与亿万电视观、众见了面，按传统举杯祝大家“新年好”，并祝地球上的人诸.事如意，喝了一口刺五加酒，然后吃节日晚餐，给新年增添了特别的喜庆气氛。

为何在太空会有如此多的迎新年机会呢？这是因为在太空飞行时的昼夜周期和地球上的昼夜周期是不相同的，太空上的昼夜周期是同航天器的轨道高度有关，高轨道昼夜周期长，低轨道昼夜周期短。载人航天器轨道是近地轨道，近地点约加千米左右，远地点约700千米左右，绕地球飞行一周约90分钟，即太空轨道飞行时的一昼夜约90分钟，那么.相当地球一昼夜的24小时，就有16个昼夜变化，因此在太空就有16次迎新年的机会。例如美国天空试验室飞行高度为435千米，绕地球一周为93分钟，24小时之内有15个多昼夜变化。卡尔、吉布森当年在太空欢度除夕之夜时曾15次迎接新年。为了保持地面上的生活习惯和昼夜节律，宇航员的作息时间仍以34小时为一昼夜，规定8小时工作，8小时睡眠，其余为业余时间。

除了在太空迎新年外，宇航员还多次在呔空度过了许多有趣的节日。例如，1985年11月28日，“阿特兰蒂斯”号航天飞机的机组人员，曾在太空欢度感恩节，他们的节日食品包括清炖鸡汤、熏火鸡、红莓酱、青豆、玉米、面条等，十分丰盛。未来的载人飞行中，随着载人时间越长，将会有更多的人享受在太空度新年的情趣。

冲击和振动

火箭发射的时候，存在着巨大的冲力，这种冲力是汽车和电车的几十倍。一般人在0.15g冲击下，就会感到不舒服。而运载火箭发射时有几个g和十几个g的冲击力。怎样战胜这种冲击力，人们通过离心装置测定，如果躺在飞船内，在7g的冲击力下，可经受100秒，在10g冲击力下可经受30秒钟。利用这一生理特点，让人横躺在飞船内，让火箭用较小的加速度起飞，宇航员就可以摆脱冲击力的折磨而顺利踏上飞往太空的旅途。

振动来源于火箭发动机。运载火箭在发射台点火时抖动，其低频振动最大，但时间很短。随着上升速度迅速增大，气动力更会引起火箭剧烈振动。上升到一定高度时，大气密度减小，振动逐步减弱。由于火箭点火发射上升所需的时间只要2分多钟，因此，只要采取适当的减振措施，振动并不是十分严重的威胁。

失重环境

失重是人进入飞行轨道遇到的一个特殊物理因素。宇宙飞船绕地球轨道作圆周运动时，飞船运动的离心力和地球对飞船的引力相等，由于这两种作用力方向相反，使飞船中的人和物体处于一种失重状态。宇航员在太空飞行，少则几天、几个月，多则一年甚至几年。长期处在失重条件下，对人体产生许多不良影响。人在长期稳定的地心引力条件下生活，重力对人体各部分的作用不同，因而形成了一定的比例，骨骼结构的坚固性和它的功能，肌肉活动、体液分布的特点，保证了人体对重力的对抗，使人得以生存和发展。习惯于地球重力条件下生活的人，一旦进入失重环境，人体重量就会顿然消失，行动起来就会身轻如燕，犹如飞翔在空中，有“飘飘然”的新奇感，吃饭、喝水、穿衣、睡觉等一切生活同地球重力环境有根本的区别。更为重要的是，在失重环境下，人的生理功能也要发生变化，如血液要重新分布，大量血液涌向上身，骨盐代谢紊乱，骨质会严重失钙。多数初人失重环境的人出现类似地面晕车、晕船的航天综合征。

失重并不会引起严重的生理障碍，消除了失重危害人体安全的顾虑。只是人在失重条件下生活与地球上有许多不同，人必须从生活内容、生活方式、生活习惯上要适应失重的变化，采用全新的方式进行。

真空环境

随着飞船离开地面高度的增加，空气越来越稀薄，大气压强不断下降。人在这种环境中生活，必须采取特殊的保障措施，如载人飞船必须天衣无缝，并在飞船内造就人工的小气候，与地球气候大致相似，以保证宇航员的正常生活和工作。考虑到飞船漏气和裂纹等故障时，不使宇航员暴露在真空环境中，宇航员必须身着宇航服，以加强自我保护。

“流星”的危害

当地球公转经过某些流星体轨道时，流星体会以每秒11至73千米的速度闯人地球大气层，与大气分子剧烈撞击和摩擦，产生强烈的热和光，这叫“流星”现象。没有燃烧完的流星体落到地面上来叫做“陨星”。根据其化学成分可分为陨石、陨铁、陨铁石。目前世界上已发现的陨星约1700颗。另据卫星测量，每天约有3000吨的流星物质进入大气层，形成宇宙尘。此外，自1957年发射第一颗人造卫星以来，全世界已发射了3000多颗卫星人轨，目前约有1600颗卫星尚在轨道运行。每发射一颗卫星，在太空要留下10个左右的辅助设备残骸。这些卫星寿终正寝后的碎片及其辅助设备的残骸，散落在茫茫的宇宙中，形成新的流星，即宇宙垃圾。1983年，前苏联发射的一颗宇宙系列人造卫星，曾被宇宙垃圾击中留下了撞击的伤痕。1984年美国“挑战者”号航天飞机返回地球时，发现一处有直径为1厘米的裂纹，经查实系0.2毫米左右的涂料碎片撞击所致。

航天噪声及其危害

在发射上升阶段的噪声，主要是火箭发动机所产生的喷气噪声和飞船通过稠密大气层所产生的摩擦噪声。当发动机点火时，地面噪声最大，噪声以发射台为中心向四面扩散，这一阶段噪声持续时间为120秒。其中飞船起飞后碰秒时总声压级最大，高达162分贝，其舱内噪声达125分贝。

在轨道飞行阶段噪声，主要来源于飞船舱内的生命保障体系。由于生命保障体系必须始终保持运转状态，因此噪声一直伴随着宇航员，其总声压达30～75分贝。

根据地面测定，人耳所承受的噪声是有限度的，声压超过140公贝时，会引起耳痛，超过160分贝，会损伤听觉机构。45分贝噪声会妨碍通话，30分贝以上的噪声，会干扰睡觉和休息。噪声声频若接近人体腹部的自然频率，还会造成人的内脏移动，导致肠胃紊乱，出现头晕和呕吐等病状。据此，为太空飞行制定了噪声的容许标准。这些标准是：上升和返回阶段舱内容许噪声为125分贝，轨道飞行阶段容许噪声30昼夜飞行为印分贝，8昼夜飞行为75～80分贝。采取以下措施防止噪声的干扰，座舱壁衰减噪声30～40分贝，宇航服可衰减5～10分贝，头盔可衰减20～25分贝。这样以来，到达宇航员耳朵和身体表面的短时噪声强度就只有115～120分贝，是能够抗拒的。

空间的其他不利因素

超重、高能粒子、宇宙线等空间环境对宇航员太空飞行也有影响。

载人飞船在上升阶段的加速度达8g，再人大气层时减速度达11g，卸口速度作用下，人体的体液和内部组织发生位移，引起胸痛、呼趿困难、肌肉紧张、极端受压、流泪黑视。

载人飞船在外层空间飞行，失去了大气层的保护，完全处在紫外线、宇宙线、高能粒子的包围之中。在这种状况下，人若没有特殊保护一刻也不能生存。

座舱

座舱是整个载人飞船或空间站的核心部分，由于要为宇航员提供类似地球环境的生活条件，其特点一是坚固，座舱的结构要有足够的强度与刚度，经受大气层的剧烈摩擦而不解体，能承受200℃以上温差的变化不变形，能在辐照和强烈振动的条件下可靠地工作；二是轻便，轻便是航天器设计的重要指标，发射飞船时，运载火箭的运载能力与有效载荷（卫星或飞船）的比例大致为，100:1，即100千克的火箭仅能把1千克的有效载荷发射人轨；三是密封好，飞船运行在几乎没有空气的太空，轻微结构变形都会导致飞行器内部气压的变化，使仪器设备失灵，导致严重的人身事故。

因座舱的设计不仅要考虑到发射时的要求，还得考虑返回时经受巨大的大气摩擦，外形选择十分讲究。从前苏联第一艘载人宇宙飞船“东方”号到美苏两国的航天飞机，外形可分为两种类型。其一是无翼式，前苏联的“东方”号飞船、“上升”号飞船、“联盟”号飞船，美国的“水星”号飞船、“双子星”座飞船等均属于无翼式。这种无翼式飞船，结构简单，工艺技术要求略低，工程上易于实现，其缺陷是不能获得很大的升力，返回地面时，宇航员无法控制飞船的落点。其二是有翼式，美苏两国研制的航天飞机就是这种类型，能够获得巨大的升力，能在预定的机场跑道降落。

座舱的结构布局

太空居室必须注意合理的结构布局，这不仅是宇航员生活舒适的需求，也是太空居室本身的需要。座舱中需要安置座椅、仪表、照明灯、生命保证系统、通信系统以及各种服务设施和设备。还要保障宇航员有足够的活动空间，要考虑宇航员进出方便，要有逃逸口。如果发生故障，需要紧急弹射时，座舱门要能自动打开，保证宇航员安全逃离，确保安全。如果是海面降落，返回的座舱必须密封。无论降落在海面和地面，座舱必须经得起冲撞而不损坏。此外，座舱还应有开阔的视野，宇航员可以透过飞船的石英玻璃舷窗欣赏太空壮丽的景色，观察发射前的各种准备活动，飞船在太空轨道上对接情况，返回时点火姿态和着陆情况，使宇航员在太空生活中有兴奋感，在太空活动中有安全感，同时也是对地观察的需要。“天空实验室”由工作舱、太阳能望远镜、过渡舱等5部分组成，总重77.5吨，有效容积360立方米。宇航员居室是其主体部分，是个长约15米，直径为7米的圆柱体，用隔板隔成卧室、餐室、观察室和盥洗室。卧室内有床铺、书柜、衣柜等生活设施。从1973年5月到1974年2月，先后有三批9名宇航员在“天空实验室”工作，分别停留了28天、59天、以天，拍摄了太阳观测照片18万多张，地球资源照片4万多张，进行了材料加工和医学、物理、化学等数百项科学实验。

空间站

前苏联的“礼炮6”号空间站是1977年9月29日从丘拉坦空间发射场发射的。初始轨道近地点219千米。远地点275千米，轨道倾角51.6度，周期89.1分。“礼炮6”号主要由一服务舱和两个可居住的密封舱组成。这两个密封舱1个位于站体后边的过渡舱，1个是工作舱。工作舱系由两个不同直径的圆柱体构成，中间同舱间段连接起来。“礼炮6”号设有两个对接装置和20多个观测窗口，“礼炮6”号所装载的观测仪器设备，均比以前各型号所载仪器有所改进。当“礼炮6”号同两艘“联盟”号飞船对接后总长可达30米，总重约32吨。

工作舱是空间站的中心。舱内设有各种仪器设备、控制中心、电传打字机及宇航员体育锻炼设施、医学监控设备、卫生设备，废品贮存容器、两架遥控相机等。过渡舱设有天车观测定向设备、照相控制设备等。在过渡舱和工作舱的舱间段中，装有生物医学设备，以及光谱仪、多光谱摄像机、两台黑白站内摄影机、3台站外摄影机和1台彩色摄影机。服务舱呈圆柱形，申螺栓固定在工作舱后面。舱内装有机动变轨系统、燃料箱、气箱、供电线路设备、姿态控制发动机、交会信标、电视摄像机、对接装置闪烁信号灯、无线电天线系统、太阳能电池帆板、对日定向设备等。工作舱长9米，直径2.9米至4.2米，容积90立方米，是宇航员工作和生活的居室，自发射上天，先后有数批宇航员进入其间进行了时间不等的太空飞行。

“家园”里的“小气候”

宇宙飞船座舱的小气候，是宇航员生命保证的至关重要问题。无论是美国的天空实验室和前苏联的“礼炮”号空间站，其座舱的温控问题，一直是宇航工程设计攻克的难题，在以往的载人航天中，都曾发生过这样或那样温度失控的现象，使宇航员的心理和身体受到威胁。除了在工程上完善温控设计，目前航天医学又从医学的角度提出了在宇航员训练中，适当扩大身体对宇宙飞船座舱环境的适应能力，作为缓减宇航员对太空环境不适应的辅助手段。用双管齐下的办法，使宇航员适应座舱小气候，使小气候服务于宇航员。座舱微小气候的调节，目的是保证宇航员在太空生活和工作期间有一个舒适安全的环境。飞行中作为卧具使用的是活里睡袋，活动的里子起床单和被褥的作用。宇航员于睡前拉好拉链，只留下可让头部露出的开口。因为宇航员及其卧具均处于失重状态，睡袋要用带子栓牢在固定点上。

睡袋应轻便（重量不大于2.5～3千克），叠起时占地方要小（约310分米）。睡袋只有一个尺码，故其长度应满足身高为185～190厘米的人使用，其宽度应不小于70厘米。

睡袋须选用卫生性能好的材料（毛、棉、亚麻）制造。

睡袋的保温性能应满足15℃环境温度下躺在里边睡觉的要求。2

宇航员睡眠时的产热量约为80瓦，或相应为45瓦/米（设体表面2积为1.8米）。

为“礼炮-3”号轨道站乘员制造的睡袋用拉夫桑人造棉作保温材料，面料采用体轻的卡普纶。睡袋长度约1900毫米，宽700毫米。其质量约为2.5千克，棉套厚度为5～6毫米。

1975年，在“礼炮-5”号上采用了改进的睡袋。该睡袋系以浅蓝色毛料制造。

此睡袋设有供伸出手臂的开口，足部设有通风口。其质量约为3千克。

“家园”的能源

在几百千米的轨道上，空气稀薄，太阳无漫射，空间背景黑暗，对比度比地面大得多。会造成宇航员视力下降，看不清仪表读数。其次飞船处在黑暗中时，舱内需用高效白炽灯或其他措施来保证舱内的亮度。为了录下宇航员的工作、生活情况及舱内景物，舱内还必须安置摄影灯。无论是日光还是灯光，舱内都要采取有效措施，使之光线柔和、照度明亮。此外，除了照明外，飞船内许多设备和仪器都是需要电来启动并保持运转的。

电源是飞船的心脏，其电源主要靠以下几种办法来解决。其一是太阳能电池，这是一种可以把光能直接转换成电能的半导体器件，寿命长，可连续工作。只要向着太阳，太阳能电池就能工作，向仪器设备提供电能，同时给蓄电池充电。背着太阳时，蓄电池就接替太阳能电池供电。目前太阳能电池方阵有二类：一类是立体装式，即太阳能电池直接安装在飞船的壳体上；一类是展开式，将方阵独立于壳体之外，形成单独部件，发射时以一定方式固定在卫星本体上，并收藏在罩内，进入轨道后才完全展开。太阳能电池有硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、硫化镉太阳能电池。它们都是按一定要求串联和并联而成的。美国在“发现”号航天飞机上曾试验了一种柔性太阳能电池，它在天上展开的面积为31米×4米，有10层楼高。这种电池采用印刷电路的方法在卡普隆薄膜上制成，可像手风琴一样展开和收缩，折叠时可收放在一个18厘米的小匣子里。能产生12.5千瓦以上的电能，比普通太阳能电池在性能、寿命、用途上略高一筹。其二是燃，料电池，它是一种将燃料的化学能转变为电能的电化装置，工作原理与一般蓄电池相似，也是由一种电解液隔开的两个电极所组成，既能产生电又能产生水（在宇航员喝的水一节中有叙述）。其种类有离子交换膜氢氧型，改进的培根型，石棉膜型。额定功率为200瓦、2000瓦、5000瓦，航天飞机在7天的飞行任务中，一共需耗电1627千瓦小时，主要靠三个燃料电池供给，每个电池最小功率34瓦，平均功率7千瓦，最大功率12千瓦，整个燃料电池最大功率24千瓦，平均功率14千瓦。在一般情况下，只使用两个燃料电池。根据设计要求，燃料电池的寿命是5000小时，工作寿命为2000小时，每组燃料电池可以完成29次7天的飞行任务。三是核电池，具有功率大、寿命长的特点，核电池大致分为二大类：放射性同位素电源和核反应堆电源，功率约为2-5千瓦，据报道，前芦苏联已在发射的33颗海洋监视侦察卫星上安装了核电源。核电源能给卫星和飞船带来稳定的电源，亦给人类带来了忧虑，30多年来，前苏联已有多颗卫星发生故障，其核动力装置给地球带来难以排解的心理压力，时常担心核祸从天而降。目前美国正在研制20千瓦的空间核电源，工作寿命为3～5年，以接替寿命短的电池。

不论哪种电池，其电流均要通过功率分配和控制系统分配到飞船各处需要电源的部位去，通过计划分配来满足飞船及其乘员对电力的需求，保证宇航员正常的工作和生活。

目前，空间站的核发电技术正处在研究阶段。美国宇航局、能源部和国防部的战略防御创新办公室制定了一个“自供电100号计划”，预计发展中的空间站耗电量将超过300千瓦。这样大的电力供应量，只有依靠核发电来解决，其核发电装置有三种构想，一个是把反应器牢固地安装在空间站上，星上系统需要有38.5至49.5吨的保护层来防止核辐射的破坏，这意味着要增加空间站的起飞重量。一个是用一根很长的软链把核电站吊在空间站上，这样虽可减少防护层的重量，但30千米长的吊链系统会使空间站加速并影响有关科学实验的失重环境。一个是安装在200千米高的自由飞行平台，其弊端是这种平台需要姿态控制、能源和通信系统，且难以修理。哪种方法可行，现在未成定论。如果空间核电成功的话，将标志着空间站上了一个新的台阶。

太空洗澡

洗澡是保持身体清洁、促进人体健康的一种健身活动。较长时间不洗澡，人就会有不舒服的感觉，在太空亦是如此，宇航员享受洗澡的生活待遇并非易事。

在飞船里的“宇宙浴室”，其实就是一个如同手风琴式的密闭塑料布套。它挂在飞船座舱卫生间的顶棚上。用时放下，不用时叠起来吊在顶棚上。顶棚固定有一个圆形水箱、喷头和电加热器。水箱内盛5升水，与飞船的冷热水管道相通。浴室的地板上有一双与飞船舱固定的橡皮鞋。淋浴时，宇航员必须首先把通到浴室外的呼吸管套在嘴上，用夹子把鼻子夹住，避免从鼻道或嘴流进污水。然后放下密封塑料布套，使浴室形成真空，防止水珠向外飘出。接着穿上拖鞋，固定在一个适当的位置。启动电加热器，把水箱中的水加热到适当的温度。而后打开龙头，让温水由上喷下浇在人体上。浴室的地板上有许多小孔，下面是废物集装箱，用于盛废物和污水。当废水箱的水满了之后，就会自动报警，或由飞行专家操作排出舱外，或将废水送入废水净化设备进行处理，然后再用。

美国天空实验室的失重淋浴室就是这种类型的，它放在轨道工场的实验工作区，是圆筒形的，外壳是布的。在不用时折叠成扁平的形状。淋浴室的底环固定在地板上，并有脚限制器，上面的环包括淋浴喷头和软管。宇航员在使用淋浴室的时候，在一个增压手提式水瓶中加满热水，然后把水瓶挂在天花板上。一条软管把贮水瓶连到一个手拿的淋浴喷头上，宇航员用手把圆筒形的淋浴室壁向上提到适当位置，便可以用液体肥皂开始洗澡。肥皂和水是定量供给的。宇航员韦茨是第一个使用淋浴的人。他说，用的时间比预料的长些，但出来之后，身上散发出一种很好的气味。1973年6月8日，韦茨和他的伙伴曾享受了一次特别难忘的太空热水浴。下午6时左右，在宇航员座舱，他跨进一个42英寸（1066毫米）划、的圆环里。当他把圆环升高时，连在上面的淋浴布简便像手风琴一样伸开；并把他罩住。把圆环固定在天花板上像盖子一样的装置上，打开喷头后，一种奇特的现象产生了。喷出来的水不是往下掉，而是散成浓雾般的珠滴四处飘荡。落到人身上和布筒上时发出“巴嗒巴嗒”的响声。水四处飘荡不往下水道里流；韦茨淋水之后便关掉喷头用打了肥皂的毛巾搓洗，然后用剩下的水冲洗，最后开动水泵把污水从淋浴密封桶里抽出来，再用类似真空吸尘器的东西把附在布筒上的水吸走。洗澡过程前后用了一个小时，其中擦澡15分钟，而排除污水却用了45分钟。

现在美国航天飞机宇航员洗澡已由淋浴改为盆浴，与家庭浴室差不多。唯有不同的是，澡盆里有一付“脚镣”，洗澡时需把脚套在其中，或用保险带系起来，以免飘走。水有吸附粘性，不流走。因此太空洗澡用水异常节省，不要担心浪费。

太空睡眠

平凡的事情只有在它不平凡时才去描述它。睡眠是极其平凡的，但张飞睁眼睡眠，还有在一根扁担上睡眠，行军走路时睡眠等等就很不平凡，描述起来，使人津津乐道。太空睡眠也是很不平凡的，在这里需要描述一番。

太空睡眠之所以不平凡，是因为那里的环境条件与地面上迥然不同。飞船绕地球飞行时，那里处于失重状态，这是造成太空睡眠与地面上不同的最主要的原因，此外还有昼夜节奏不同，以及存在噪声干扰等等。

在床位紧张时，常常听到这样的玩笑话：今晚上把你挂在墙上睡。在航天飞行时，这种睡眠方式一点没有玩笑的成分。在失重环境中，不管在什么地方（飘在空中、靠着墙壁、绑在床上）都可以睡眠。不过，许多人对飘浮睡眠不习惯。一位美国阿波罗飞船宇航员说：“当你在睡眠中发现自己身体.下面没任何支撑的东西时，你会有一种掉进万丈深渊的感觉。”同时，为了安全起见，最好还是睡在睡袋中，把睡袋固定在床上或墙壁上，以免到处飘浮，在飞船有速度变化和振动冲击时造成碰伤事故。考虑到人在地面上的睡眠习惯，美国在航天飞机上设置多层水平床铺，每个床铺长1.8米，宽0.75米，有一条能防火的睡袋，睡袋通过绳索和搭钩与床铺相连。睡觉时，钻进睡袋，拉上拉锁，用皮带系住腰部，就可以睡眠了。但是，许多人不习惯睡多层铺。一名欧洲宇航员说，当他在下铺睡眠时，感到好像在床底下睡觉一样。有的人宁愿睡在两层甲板中间的空格中。其实，如果把睡袋挂在墙上，照样可以很好地睡眠。如果将睡袋紧贴墙壁，睡眠时后背可以伸直，会感觉像睡在床铺上一样，只不过垂直床铺比水平床铺多占用23%的空间。欧洲航天局设计了一种新睡袋，为双层充气睡袋。充气后，睡袋被拉紧，给人体施加一定的压力，这不仅可以改善胸部血液循环，还可以消除一种飘飘然的自由下落感。

在失重环境中，不管以什么姿势（平躺着、直立着、倒挂着、卷曲着）都可以睡眠。不过，如果完全放松睡眠，人的身体会自然微曲成弓形。大多数宇航员认为，身体微曲比完全伸直睡眠要舒服得多。但是，为了防止腰背病，还是后背伸直睡眠好。

在失重环境，一切重量消失了，头和躯体会感到分离了一样，手臂也像在自由飘浮。一名前苏联宇航员一次把手臂放在睡缈L面睡眠，醒来时在朦胧中发现两只手向他迎面飘来，吓出了一身冷汗。所以，睡眠时最好把手臂放进睡袋中。在早期狭小的航天器座舱中睡眠，为了防止无意中碰着开关，睡眠时必须将双手束在胸前。

在自给自足的农业社会，生活的普遍规律是“日出而作，日落而息”。在工业发达的现代社会，又出现了白天睡觉，夜晚活动的“夜游神”。在近地轨道飞行的载人航天器。一般90分钟左右绕地球飞一圈，也就是说，一个昼夜的周期只有90分钟，白天黑夜各45分钟，34小时内有16个昼夜交替变化。这种昼夜节奏的变化，使宇航员既不能“日出而作，日落而息”，也不能黑夜工作，白天睡眠；为了保持在地球上形成的生命节律，航天飞行中仍以34小时为周期安排宇航员的作息时间，一般8小时工作，2小时用餐，1.5～2.5小时锻炼，3.5～4.5小时启由活动，8小时睡眠。为了不使快速的昼夜节奏影响睡眠，睡眠时应戴上眼罩。更先进的办法是用灯光亮度的变化来模拟地面上的昼夜节奏，以保证宇航员能很好地睡眼。

但是，各种仪器设备工作时产生的噪声仍然会影响字航员的睡眠。因此，在太空睡眠时还应戴上隔音帽。进一步的措施是将卧室与其他部分隔离开，用消音材料降低噪音的强度。

为了使宇航员能很好地睡眠，地面上也停止与他们的无线电联系，以免打扰他们。在多人飞船上，一般采用轮流工作制，以保证每个人的睡眠。

尽管如此，仍有许多偶然因素影响宇航员的睡眠。如1982年3月，美国“哥伦比亚”号航天飞机飞行时，因座舱中的静电干扰，指令长洛马斯大部分时间都没睡好，静电的“噼啪”声也影响其他宇航员的睡眠，使大家很疲劳。地面指挥中心不得不重新安排他们的日程。一些宇航员初进太空时，也会因兴奋而睡不好觉，也有因工作太累和其他种种原因而失眠的，这就需要依靠药物的帮助了。

对太空睡眠问题，航天医学专家们已做了许多研究。早在70年代，美国就在“天空实验室”上对宇航员的睡眠进行过测量实验，了解到太空睡眠亦和地面上一样分为六个阶段，但较深度的睡眠阶段（第三阶段）更长，醒来的次数减少，每次睡眠中间可能醒来5～6次，也不断翻身变换姿势，但很少做梦。根据太空飞行环境的特点；科学家们已采取了许多可靠的措施来保证宇航员的睡眠，并在不.断地加以完善。但是，对太空睡眠这个平凡的问题，仍有许多问题需要进一步深入研究。

梦，是与睡眠紧密相连的一个问题，大概没有一个人是不做梦的。我们常说，“日有所思，夜有所梦”，在梦境出现的常常是最熟悉的人物和环境，特别是童年的生活环境。但是，究竟为什么做梦，做梦的规律是什么？仍然没有一个科学的、权威的解释。科学家们希望通过对太空梦的研究来解开做梦的秘密。

那么，每个人在太空都做梦吗？太空梦与地球梦有什么不同？太空梦与地球上的生活有什么联系？

前苏联的太空医学生物学研究所的专家研究过许多宇航员的太空梦。他们的研究表明，宇航员的太空梦完全是地球梦。几次上天飞行的前苏联宇航员克利穆克，在太空梦见过和妻子、儿子一起在森林中采摘蘑菇，甚至还闻到了牛肝菌和变形牛肝菌的香味。宇航员贾尼别科夫和萨维内赫都曾梦见过在莫斯科近郊的家乡、星城宇航员训练中心和他们的亲朋好友。另一名前苏联宇航员梦见过下大雨，而且这梦中的大雨把他惊醒了，使他辗转难眠。

至于太空梦境的颜色，许多宇航员都十分肯定地回答完全是黑白梦。第一名到太空行走的宇航员列昂诺夫，酷爱绘画，他两次到太空飞行，所做的梦没有一次是彩色的。

但是，世界上第一名女宇航员瓦莲金娜·捷列什科娃1963年6月16日到6月20“东方-3”号飞船在太空飞行71小时，未做过一次太空梦。

有的宇航员虽然没有做过太空梦，但却遇到过太空幻象。在太空飞行211天的前苏联宇航员列别杰夫，一次在他刚刚睡下时，突然眼前一亮，冒出一片闪光，有时像十字架，有时像小球。这时如果想象某人的形象，他就会清晰异常地出现在眼前。为此，他后来有意做了试验，当眼前再次出现闪光时，他就回忆熟悉的地方和友人，结果一切变得非常逼真和亲近。这种状态可保留5～10分钟。

目前，科学家们对太空梦和地球梦尚没有清楚的了解，研究仍在继续。

太空中的体育活动

太空体育活动与地面上的体育活动有许多不同。首先，它有特别强的针对性。在地面上开展体育活动，其出发点自然是增强体质，但有时也是为了比赛或表演。当然，比赛和表演的目的也在于推动体育活动的广泛开展，以达到增强人民体质的目的。不过，这多少是拐了点弯儿。太空中的体育锻炼则不然，它有非常明显的针对性，就像人得了某种病，遵医嘱进行某项体育锻炼一样。迄今没有为了太空体育比赛而进行太空体育锻炼的，也许将来会有，但那是将来的事。

长期呆在航天器飞行的失重环境中，由于“用进废退”规律在起作用，无用武之地的肌肉会萎缩，人的体重会减轻，骨骼会丧失钙质，还会产生其他一些体质变化。这是人体对失重环境的一种自然适应（要是一直呆在失重环境中，这不会成为什么问题。但在，目前，人还不能总是生活在失重环境中）。进入太空的人总是要返回地面的。一旦返回地面，体质的这些变化就会成为一种病症。长期太空飞行的宇航员返回地面时要用担架抬下航天器，就是为了避免突然在地球重力作用下行走使缺钙变脆的骨骼碎裂或折断。有的宇航员在返回地面时，不能立即站立和行走，就是因为肌肉萎缩而无力反抗地球重力的缘故。前苏联一名宇航员在太空飞行6个月后返回地面时，家人给他献了一束菖蒲花，他竟无力拿起这束鲜花。

在太空进行体育锻炼，是对抗这种病变的有力措施。前苏联宇航员柳明，在完成175天的太空飞行之后不到8个月，接着又进行为期185天的太空飞行，由于他坚持体育锻炼，返回地面后，体重增加了4.5千克。在太空飞行326天的前苏联宇航员罗曼年科，依照专家制定的体育锻炼程序，每日坚持锻炼，使脉膊经常稳定在每分钟62次，血压保持为10～16.6千帕（75～125毫米汞柱）。返回地面时，体重仅减轻1.6千克，骨组织的光学密度虽下降了5%，小腿肌肉体积缩小15%，但都保持在规定的范围内。其他生理指标也一样。所以在返回地球后，3小时便能自主地活动，第二天就和妻子一道散步。这比他10年前完成96天太空飞行归来的情况要好。

其次，在失重环境中进行体育锻炼是一件很困难的事。由于场地等限制，地面上的许多体育项目是无法进行的，如游泳、滑雪、滑冰、越野、爬山、球类等等。由于失重，地面上另外许多体育锻炼项目，如铅球、铁饼之类，可以不费吹灰之力推出很远很远，但达不到锻炼身体的目的。举重也一样，脚踩地面，手举杠铃，稍一用力，人和杠铃会一起飞走。即使将脚固定在地板上，人不飘浮了，但举起500千克重的杠铃也不过是伸伸胳臂而已，与做操无异。大家可能见过一个人在另一个人的一只手指上倒立的太空生活照片，似乎那只手指力顶千斤，但那不过是渲染气氛而已，其实倒立的人的重量为零。诸如此类，不费力气，当然达不到锻炼筋骨的目的。还有单杠、双杠、吊环、跳马，恐怕人人都会身轻如燕，生龙活虎般地进行一番，但最多也只能算是徒手体操而已。这大概是失重对体育活动的浓缩吧！

那么，目前在太空有哪些体育锻炼项目呢？

其一是踩“自行车练功器”。自行车的车架是固定不动的，只有车轮可以转动。为了不使身体飘浮，需用安全带固定起来，然后双脚克服弹性带的弹力蹬动车轮，数字记功仪表通过传感器所做的功记录并显示出来。美国“天空实验室”和前苏联“礼炮”号航天站上的宇航员每次踩自行车练功器做的功不得少于4万到4.5万千克力米（392～441千牛米）。

其二是在“微型跑道”上跑步。所谓“微型跑道”，只不过是一个皮带式的滚道。名为跑步，其实身体的直线位；置是不变的，人站在滚道上，为了跟进滚动的滚道，需要克服50千克力（490牛）左右的皮带的拉力。这是模拟人在地面上的体重。人在地面上跑步，正是骨骼÷肌肉系统克服地心对人体的引力而达到锻炼的目的。在“微型跑道”上跑步，皮带拉力造成的负荷，可以使骨骼一肌肉系统得到锻炼。美苏都规定，每次在“微型跑道”上跑步的距离应达到3000～4000米。前苏联宇航员罗曼年科在11个月的太空飞行中共跑了1000多千米。

其三是拉“弹簧拉力器”。大家知道，弹簧的拉力是与重力无关的力。因此，在失重环境中拉“弹簧拉力器”，仍然需要用力气。太空中用的弹簧拉力器与地面上用的相同，一般有五根弹簧，每拉长0.3米要用11千克力（107.8牛）的力。

此外，体操也是太空体育锻炼的一个主要项目。在载人航天初期，飞行时间短，座舱中没有配备体育锻炼器材，体操几乎是唯一的体育锻炼活动。前苏联早期的“联盟”号飞船宇航员，每昼夜作两次体操，每次30分钟。”随着航天时间的延长，每次体操的时间也延长到印分钟。

还有一种“准”体育器材，就是“负压裤子”。这种裤子可以密封，穿上后将里面的空气抽掉，造成下身负压，使在失重环境中往上涌的血液流向下肢，以避免下身病变。

纵观上述太空体育活动，与襁褓中的婴儿一样，只是原地伸伸胳膊动动腿而已。而负压裤子恰似真正的襁褓，连手脚都不用动了。但是，太空中的体育锻炼要求是很严格的，因而也是十分艰苦的。美国“天空实验室”上的宇航员，每昼夜需进行三次体育锻炼，每次的时间分别为30、60、90分钟。前苏联“礼饱”号航天站上的宇航员，每昼夜也是三次体育锻炼，其中两次各75分钟，一次30分钟。地面指挥中心通过遥测系统对宇航员的体育锻炼情况进行监督和监测。

地面指挥中心不仅对宇航员的体育活动进行监督，而且对宇航员的整个身体健康状况进行监督和监测。如地面指挥中心通过遥测系统可以监测座舱环境参数和宇航员的生理生化指标，通过电话询问和电视观察了解宇航员的自我感觉和神态表现。

飞船座舱里还设有测量心电图、血压、心音、心震、脉膊、体温、皮肤电阻、呼吸和分析语言的传感器，有睡眠分析器，地面指挥中心可随时得到有关数据。另外，自行车功量计上的数据可以反映宇航员的新陈代谢机能，下身负压装置上的数据可以评估心血管的调节功能。地面医生分析所有数据后对宇航员的功能状况作出“正常”、“过度”、危险”的判断，从而调整宇航员的作息时间和作出驻留久暂的决策。

1969年，美国“阿波罗”飞船在登月飞行过程中，地面指挥中心的医务监护人员，通过各种先进的遥测手段收集宇航员的生理生化指标和询问、观察，发现宇航员有鼻炎、胃炎、肠炎、流感、呼吸刺激、胃部不适和恶心呕吐等多种病症，及时通知宇航员采取既定的医疗措施，成功地进行了治疗，保护了宇航员的工作能力和身体健康，保证了登月任务的胜利完成。

1987年2月8日，前苏联宇航员拉韦金和罗曼年科乘“联盟-2”号飞船进入“和平”号航天站，按计划两人同时在太空飞行一年时间，但拉韦金不幸中途生病，地面指挥中心决定让他在7月30日提前返回。另一名宇航员罗曼年科，由于感觉疲劳，地面指挥中心不断地减少他的工作时间，由开始的每天8.5小时，逐渐减少为6.5、5.5、4.5小时，直至最后停止一切工作，使他创造了在太空飞行326天的纪录。

齐奥尔科夫斯基说，地球是人类的摇篮，那么，刚刚离开地球而步人太空的宇航员，就是刚刚走出摇篮的幼童了。上述情况正好说明了这一点，进入太空的宇航员，处处需要地球上“母亲”的照料。

太空婴儿何时诞生

人类在太空生儿育女，面临着许多新问题。首先，太空失重环境对人体机能影响较大，人在失重环境中，身体没有重量，肌肉负荷减轻，血液的流体静压几乎为零，会出现头晕、无力、空间骨质脱钙等现象，其中最严重的足骨质连续脱钙，月脱率为全身总钙量的0.5%。大量脱钙的后果，将会对母体内胎儿骨骼的形成产生不利影响。为防止宇航员脱钙，研究人员采取了许多措施；一方面适当地增加太空食品中钙的含量，保持体内的钙量的平衡；另一方面进行必须的体育锻炼，”在航天器中备有诸如“自行车记功器”、“微型跑道”、“弹性拉力器”等奇特而适合太空锻炼的体育器材，规定每天锻炼的时间不得少于2个小时，以帮助他们有效地对付失重，保持强壮的身体。这些方法对胎儿骨骼的形成是否有效，尚待进一步证明。

其次，人类生育是“十月怀胎”，在失重环境下也不能违背这一自然规律。这也就是说，人类要能在太空中生儿育女，必须在太空中能生活十个月以上。

第三，长期航天飞行，远离故土，久别人间，宇航员会产生抑制不住的孤独感、恐怖感。这被称作空间飞行的心理障碍，直接影响宇航人员的健康。在载人航天过程中，为驱除这种心理障碍，目前虽然采取了双向电视不时家人会面、通信，增设文娱设施、播放录像资料片，增添生活乐趣、增加宇航人员；在舱内种植地球植物、模拟生态环境等方法。但不少女宇航员一听到太空长期飞行，就本能地产生恐惧心理，这无疑会对妊娠中“宇宙婴儿”产生不良影响。

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