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太空衣食住行如何保障?航天员“大总管”吴大蔚全面揭秘空间站生活

发布时间:2023-06-05 07:43:23来源:
  面对面|太空衣食住行如何保障?航天员“大总管”吴大蔚全面揭秘空间站生活

  本周,神十五、神十六乘组会师太空,他们在太空的衣食住行如何展开?科学实验怎么有条不紊地进行?《面对面》专访载人航天工程航天员系统副总设计师、中国航天员科研训练中心总体室主任吴大蔚。

  “让航天员容光焕发地回到地面“

  吴大蔚:其实我想的是怎么样保证他们安全很健康容光焕发地回到地面,以一个良好的形态为我们建设期最后一次任务做一个漂亮的收官,所以我们把所有努力都放在这了。

  吴大蔚:这个是靠一个体系来保证的,无论是从他们身体的健康、体能,心理状态,还有他们对于飞行返回整个任务全过程的准备,以及他们对整个的180天一个过程,完整的各种科学试(实)验收官任务良好的总结,所以这是一个动态的持续的过程,这个过程做好了才能有一个完美的结局,所以这个是需要一段时间来做的。

  吴大蔚:180天他们完全适应了天上失重的这种飞行环境,所以回到地面重力的作用下,他们肯定会有一个再适应的过程。为了保证他们很好地回来,他们在身体上要做好充分的准备,包括前庭系统这些都要一系列的准备。

  吴大蔚:比如说针对他的年龄,针对他日常的体能状态定下来他每天跑步要怎么个跑法,自行车要怎么个蹬法,核心肌肉的锻炼要锻炼到什么程度,做多少下,心率要达到什么水准才可以停止,所以这是一个完整的小系统。

  吴大蔚:通常大家都会觉得回来了很高兴,不会有问题,其实不是的,首先返回是载人航天当中比较危险的环节,什么时候脱主伞,什么时候发指令这些都有要求,所以所有这些其实这个压力是比飞行当中要更大一些。

  吴大蔚:这种比较正向的一定程度上是好的,但是也会干扰他工作注意力,他体能的休息,所以在这个方面我们也会给他们做一些调试,比如说通过日常的交流让他镇静下来。

  建设自己的“太空厨房”

  吴大蔚:实际上针对航天飞行,营养素的标准跟地面是有区别的,不是所有的地面标准都适用于天上,在天上是骨质处于脱钙的状态,所以在钙剂的应用上我们要特别小心。

  吴大蔚:对,钙流失会比地面增加,这个情况下如果大量补钙就会导致结石的形成,但是不补钙又会带来一些新的问题,所以膳食的标准,钙的摄入在什么范围要确定,其他还有类似于铁剂、钠,一些维生素的叶酸,这些水平都会有变化。

  吴大蔚:会吃一些膳食营养素片来补充,重点还是靠食品,研发出相应的食品后,首先在广泛的地面人群当中去品尝,收集大量的数据,好吃还是不好吃,优选完这些品种去组成一个食谱,但不是每一个单品好吃,组成一个食谱就一定好吃。组这个单品你要让他不能能量过高过低,也不可以一顿饥一顿饱,要平衡。

  吴大蔚:是的,现在新鲜的果蔬是从地上直接带上去的,这次我们会有新鲜果蔬在轨的植物栽培,另外我们还会做一些太空食品的加工制备,这个技术我们也在发展。

  吴大蔚:比如说做个烧鸡腿我觉得是没有问题的,做一些烤面包主食类的,烤个花生、烤红薯、主食类的、肉食类的,这些都是能够实现的。随着咱们整个载人航天工程的进步,冷链具备了之后,这些冷冻的原材料上去之后,天上就可以自动加工制备,我们会做一个比较好的厨房,让他去制备这些东西,这是我们未来的设想。

  太空也讲究垃圾分类

  有人计算过,航天员吃六个月航天食品剩下的包装袋,按照每人每餐吃两包食品,就会产生3000多个包装袋。此外,航天员在轨生活产生的废物还有废气、排泄物等,这些废物相对于空间站的特殊环境以及空间大小来说,其体量是巨大的。

  吴大蔚:它是一个密闭的环境,我不可能打开窗户把垃圾扔出去,这里面每一针每一线,一包垃圾怎么收拾都有文章,不同的垃圾处理方式都可能会不同,电池、刀片、化学品、生物制品和日常的生活垃圾,服装都不一样。

  吴大蔚:在空间站有很多个桶,干的湿的要分开,大小便垃圾和生活垃圾、实验垃圾还有一些废弃物的,比如说坏了的一些设备组件这些都要单独处理,目的就是一个保证环境安全,比如说不能让微生物到处滋生,影响了整站环境。

  当三位航天员完成六个月的空间站任务之后,会搭载返回舱返回地球,而这些固体垃圾就会跟着返回舱一并返回。这些垃圾在返回舱进入大气层之后被抛掉,在大气摩擦燃烧的作用下,最终在大气层里烟消云散。

  太空中如何应对长个、味觉嗅觉变化?

  在失重状态下生活长达半年之久,航天员的身体机能会发生很多变化,航天员科研训练中心有一个专门的团队,研究失重生理效应的防护。

  吴大蔚:是的,从本能上来讲,我们在地面上给他设计衣服这个尺寸就要预留好。

  吴大蔚:是的。按照目前国内外载人航天报道的数据高3到5个公分。

  吴大蔚:会的,脊柱在重力的作用下会压缩椎间盘,到天上就会伸长了,腿不会变长,但是所有这些缝会变大了,所以人整个就会长了,回到地面在重力作用下慢慢就会回去了,我们也会把身高的变化骨骼的变化都记录下来,目的是为我们工程后续的研制能够更精准做一些相应的工作辅助。

  吴大蔚:脸变得圆一些了,看着更丰润了,这种是因为在失重状态下体液向头部分布,跟你倒立的状态是一样,长期这种状态下看着脸就会更丰满一些,但是跟她真正的胖实际上是两个概念,所以这个就是从表象到科学本质之间的差别,我们要做的就是从它的表象来看它的本质,等我回到地球的时候你看着我变胖了,实际上我血容量比原来少了,我要快速把它补回来,如何才能补回来,这就是医学家们科学家们去研究的一个问题,发现这些相应的措施来改进人的健康,其实做好从长远来看,对于整个地面的整个社会大众医疗健康也是有帮助的。

  研究小组发现,航天员回到地面后,味觉和嗅觉都会发生变化。

  吴大蔚:比如说有人感觉食物酸度比以前增加了,原来觉得不酸的现在觉得酸了。

  吴大蔚:认为他们的口味比在地面变得更重了,更喜欢口味重的食物,我们现在也开始用一些新的先进技术做营养代谢相关研究。

  吴大蔚:单纯的一个调整食品的构成,这只是一个表象,实际上类似于细胞分子生物的相应变化,行为学背后隐含的机制,心理的情绪稳定性、决策能力等等,最后总结起来要归根到底在不同的飞行时段,人的生物学、生理学、细胞到器官组织层面上的所有变化的原因在哪儿。

  在天上航天员的睡眠竟然比地面还要好

  吴大蔚:从我亲身来做咱们空间站还有前面的各次任务来看,航天员整体上睡眠还是不错的,他们在天上的睡眠效率比地面还要好一些。因为一个是在飞行之前,他们是以全力以赴的状态在准备。到了天上以后,他们很快就适应环境了,更踏实了,睡眠效率比地面还要高,我们觉得确实是他们心理素质非常好,也确实是证明了我们载人航天在不断进步,这也是一个非常好的,非常有意思的数据。

  吴大蔚:大的作息制度是一个规范性的制度,但是所有的这些制度要根据你任务的需要做必要的调整,比如说你要半夜出舱,他三点才能睡觉,我不可能第二天让他六点起床干活。

  “曙光”撑起了航天员生命的保护伞

  吴大蔚:我们应该说所有的航天员中心的岗位人员都是“曙光”的一分子,“曙光”只是一个代号,它代表的是一个团队,是一个集体,是航天员中心,是航天员支持中心。

  吴大蔚:好好吃饭,好好锻炼。

  吴大蔚:再不想吃也要好好吃,好好吃好了才能有劲儿好好干活。所以航天员支持中心跟其他支持中心不太一样,它对的是一个生命,我不是对着一台机器,看它的指标就可以了,远远不是,是要投入大量的感情,把他当成亲人一样,真正用心去做,才能把人的工作做好。

  吴大蔚:会,因为我们不用等到他们去说,我们会定期给他安排心理的支持,他们可以跟孩子天地视频通话聊天,会给他上行家里孩子小的视频,日常生活的记录。

  吴大蔚:是琐碎的,是具体的,但是又是实实在在的。

  新一批航天员采用这样的训练方案

  如今,中国空间站进入应用与发展阶段,将常态化实施乘组轮换和货运补给任务,中国载人航天工程新闻发言人也表示,2030年前实现中国人首次登陆月球的计划,为了满足载人航天工程后续任务需要,中国第四批预备航天员选拔已于2023年全面启动,计划选拔12至14名预备航天员。截至2023年3月已完成初选阶段选拔工作,共有一百多名候选对象进入复选阶段,其中航天驾驶员来自陆海空三军现役飞行员,航天飞行工程师和载荷专家主要来自工业部门和高等院校,有10余名来自香港和澳门地区候选对象进入复选。

  吴大蔚:经过这么多年的实践,实际上比较成熟了,我们知道自己应该往哪个方向更多去努力,但是新一批航天员队伍他们出身背景不同,你是工程师,你是载荷专家,还是你是驾驶员,你来自空军,你还是来自科技人员,你到底是什么出身,我们对你的方案是完全不同的,所以我在给他定训练方案时候,一定是在大的规则、原则、规范的基础之上,结合他任务的要求,结合他自身的特点制定更有效的一个训练方案,而不是说所有的人都是一个模子刻出来的。我们做培养人的工作,就是以人为本,充分发挥人的主观能动性,根据任务的要求,个体的特点具体制定。

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