中國首次載人飛行令世人矚目，也令國人激動。這個時候，人們一定很想知道航天員在太空中的吃穿住行究竟是怎樣的。不久前，我們采訪了中國載人航天工程航天員系統(tǒng)的有關(guān)專家，請他們進行了詳細的介紹。
食在太空
吃飯、喝水對于我們生活在地球上的人來說，是最平常不過的事。但在失重環(huán)境下的太空中，航天員的飲食就會變得十分復(fù)雜，而且非常奇妙。從航天員的營養(yǎng)需求、食品的制備和供給，到他們的進食方式都有一定的特殊
航天食品有哪些特點
我們把在執(zhí)行航天任務(wù)期間和返回著陸等待救援期間供航天員食用的食品和飲水稱為航天食品。
航天食品從本質(zhì)上講與地面普通食品一樣，都是為人體提供能量和營養(yǎng)的。但因它是由航天員攜帶上天并在失重環(huán)境下食用的，就會有其獨特的食用特點和技術(shù)要求。比如為了節(jié)省飛船的空間和發(fā)射時的有效載荷，航天員攜帶的航天食品應(yīng)盡可能重量輕，體積小；為了方便航天員在太空失重條件下進食，防止食物在飛船艙內(nèi)四處漂浮，航天食品就要被加工成一個個一口大小的“一口吃”食品，而且食品包裝內(nèi)不能有流動的湯汁。
航天食品首先要確保航天員的生命安全，不能發(fā)生任何食源性疾病和食物中毒。航天食品及包裝必須能經(jīng)受住航天特殊環(huán)境因素，如沖擊、振動、加速度等的考驗而不失效。
航天食品還必須符合失重條件下航天員生理改變的要求。航天飛行會導(dǎo)致航天員骨鈣丟失、肌肉萎縮、紅細胞數(shù)量減少等。所以，航天食品中所含的營養(yǎng)素就要根據(jù)航天員的這些生理改變作適當(dāng)調(diào)整。
由于失重和空間運動病等因素的影響，航天員在太空飛行時食欲會降低，導(dǎo)致進食減少，影響能量的攝取和營養(yǎng)的平衡。要克服這種狀況，滿足航天員的心理和口味要求，就要盡可能提供一些他們比較熟悉的食物，不僅量足而且要品種多樣，方便他們按照自己的口味進行配餐。在世界航天食品當(dāng)中，我國的航天食品很具中國特色。傳統(tǒng)的中式食品都盡可能出現(xiàn)在航天食譜中，相比西餐，中式航天食品更加味美可口。
在航天飛行過程中，人的口味也會發(fā)生無法預(yù)測的變化，航天員會偏愛刺激性食物，如美國的航天員發(fā)現(xiàn)，德國辣味土豆沙拉是航天食品中最受歡迎的?？墒窃陲w行前，這種食品并不那么受航天員的青睞。
航天員可以吃上魚香肉絲喝上綠茶
航天食品種類繁多。那么它的加工方法和食用方式會是怎樣的呢以陳皮牛肉為例，作為航天食品的這道菜，必須經(jīng)過高溫處理后再做成罐裝食品，才可長期保存。它的味道和平常的相差無幾。食用時，先用加熱器加溫，再打開罐頭蓋。這種食品稱為熱穩(wěn)定食品，用金屬罐或蒸煮袋包裝，俗稱軟硬罐頭。航天食品的特點是不僅含有正常量的水分，而且與普通食品從口感到形狀上都很接近。在太空生活中，我們的航天員還可以吃到極富中國特色的家常菜，如魚香肉絲、宮爆雞丁等。
航天員飯后還需用一杯香茗來提神，我們用自行研制的茶精就可以解決這個問題。茶精屬于復(fù)水飲料，類似于我們地面上的固體飲料，如酸梅晶、橘子晶等。航天員所需的這類食品的包裝比較特殊，對包裝內(nèi)的食物進行復(fù)水是通過包裝上的一個單向閥門將水注入，加入一定容量的水以后，稍揉捏包裝袋，待食物與水充分結(jié)合后，再打開包裝進食。
凍干食品是航天食品中最具特色的食品。它是利用冷凍干燥技術(shù)脫去食物中的全部水分，最大限度地保持食品的原有形狀和營養(yǎng)成分。凍干食品可以直接食用，通常水果、蔬菜類不耐蒸煮的食物常用此法加工。
航天食譜中新鮮食品所占的比例很小，且一般只是在航天飛行的頭1～2天提供。脫水食品雖具有重量輕、體積小、能長期保存的特點，但因其感官效果較差，一般在食譜中所占比例不超過50％。
為了便于航天食品在航天飛行過程中保存、制備和進食，需要有相應(yīng)配套的食品伺服裝置，包括食品保鮮設(shè)備，如冷藏箱；食品加熱裝置，如加熱器和烹飪爐；水分配器和餐盤、餐具等，還必須有飲水箱。在航天飛行中，航天員飲用的都是質(zhì)量最好的純凈水。
航天員怎樣進食
在航天飛行活動中，如何進食對航天員來說是一個不小的考驗。在失重條件下，一個盛滿水的杯子，朝下朝上放都一樣，杯子里的水不會自動漂浮或灑落出來。放在桌子上，杯子會連同水一起飛起來。所以說，航天員在地面上原有的吃飯、喝水習(xí)慣已完全不適用。航天員打開食品包時，必須及時握住食品，不要讓它自由飛走。另外，還須注意不要使食品破碎或掉屑，因為碎屑在艙內(nèi)漂浮起來，會帶來一定危險，如影響儀表儀器的正常運轉(zhuǎn)，影響航天員的視線，還有可能被航天員吸入呼吸道或掉進航天員的眼睛。在早期前蘇聯(lián)和美國的航天飛行中，航天員采取“嘴對嘴”的進食方式，就是將經(jīng)過特殊加工的液體或半固體食品裝在類似牙膏管的容器內(nèi)，進食時通過一根導(dǎo)管將食品直接擠入口內(nèi)。隨著人們對失重環(huán)境的反復(fù)體驗以及認識的不斷加深，加上包裝新材料和新技術(shù)的應(yīng)用，航天食品的種類在不斷增加，進食方法也越來越接近地面。如今航天員可將一餐所食用的5～6 種食物組裝在一個餐盤上，然后用與我們普通餐具外形無異的餐具，以類似于在家中進餐的方式進食。
航天食品的供給方式大致可分為兩種：一是將地面食品帶上天的補給式方式；二是在載人飛船上就地從原料生產(chǎn)直接加工成食品的自給式方式。由于載人飛船發(fā)射費用非常高，約合1萬美元／1公斤，而一個航天員每天要消耗食品1.5公斤，約合1.5萬美元。所以迄今為止，美國和俄羅斯都是采用補給方式提供航天食品。
穿在太空
人們對于服裝的認識多局限于其蔽體、保暖、美觀等功能。當(dāng)人類進入太空就會發(fā)現(xiàn)，航天服的作用早已超出了傳統(tǒng)范疇。因為太空接近真空的壓力環(huán)境，極端的溫度環(huán)境，缺乏生命所需的氧氣，空間的隕塵、碎片和空間輻射的威脅等等，都需要為航天員在太空的生活和工作提供良好的防護和保障系統(tǒng)的航天服。航天服按功能可分為艙內(nèi)用應(yīng)急航天服和艙外用航天服。
艙內(nèi)航天服只在特殊時期使用
當(dāng)飛船座艙發(fā)生泄漏，壓力突然降低時，航天員及時穿上艙內(nèi)航天服，并接通艙內(nèi)與之配套的供氧、供氣系統(tǒng)，服裝內(nèi)就會立即充氣加壓，并能提供一定的溫度保障和通信功能，保證航天員在飛船發(fā)生故障時能夠安全返回。在正常航行時，航天員一般只在飛船上升和下降時穿上艙內(nèi)航天服，以免在發(fā)射或返回階段飛船發(fā)生故障。飛船在軌道飛行過程中，航天員一般是不用穿航天服的。
目前，我國自行研制的艙內(nèi)航天服一般由三部分組成：一是限制層。它是由耐高溫、抗磨損材料制成的，用來保護服裝內(nèi)層結(jié)構(gòu)。限制層是航天服承受服裝內(nèi)壓力的關(guān)鍵層次，在服裝充氣加壓狀態(tài)下，限制層會擴張、變硬，嚴重限制關(guān)節(jié)活動，從而影響航天員的動作。所以，航天服專家在航天服的關(guān)節(jié)處通常采用一些皺褶的形式，或使用帶軸承的密封金屬關(guān)節(jié)，航天員穿上它具有較好的靈活性。二是氣密層。這部分用涂有丁基、丁腈或氯丁橡膠的錦綸織物制成，有良好的氣密性，防止服裝加壓后氣體泄漏。三是散溫層。這部分與內(nèi)衣褲邊接在一起，有許多管道，將全部氣流送入頭部，然后向四肢軀干流動，經(jīng)肢體排風(fēng)口匯集到總出口排出，帶走人體代謝產(chǎn)生的熱量，以保證航天員身體舒適。
航天員穿戴的頭盔、手套和靴子則更有講究。
航天員在太空飛行中所戴的頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成，它不僅能隔音、隔熱和防碰撞，而且還具有減震好、重量輕的性能。頭盔面部有舷窗，以便航天員看到飛船內(nèi)外的景象。
航天員所戴的手套與航天服相配套，在充氣加壓后，仍具有良好的活動性能和保暖性能。
此外，航天服上還配有廢物處理裝置和生物測量裝置。廢物處理裝置就是用于收集尿液的高性能吸收材料。生物測量裝置可通過貼在航天員身上的電極，經(jīng)生物測量帶、服裝電接頭等傳遞測量數(shù)據(jù)，使航天員的心電、呼吸、血壓等生理信號，直接通過飛船遙測系統(tǒng)傳到地面飛行控制中心。
艙內(nèi)航天服一般重10公斤左右，加工制作十分復(fù)雜，要經(jīng)過上千道工序。因此，它的造價十分昂貴，生產(chǎn)一套航天服需幾十萬人民幣。
艙外航天服是一個小型載人航天器
艙外航天服則更為復(fù)雜，它是航天員出艙進入開放的宇宙空間進行活動的保障和支持系統(tǒng)。它具備獨立的生命保障和工作能力，包括極端熱環(huán)境的防護和人體平衡控制、氧氣供應(yīng)和壓力控制。服內(nèi)具備微環(huán)境的通風(fēng)凈化、測控與通信，以及電源系統(tǒng)，航天員視覺防護與保障系統(tǒng)。此外，它具有良好活動性能的關(guān)節(jié)系統(tǒng)以及在系統(tǒng)故障情況下的應(yīng)急供氧系統(tǒng)。艙外航天服結(jié)構(gòu)上由微流量防護層（外罩）、真空隔熱屏蔽層、氣密限制層、通風(fēng)結(jié)構(gòu)和液冷服等組成。
現(xiàn)代的航天服還帶有獨立的生命保障系統(tǒng)。生命保障系統(tǒng)包括氧源、供氧調(diào)壓組件、水升華器和水冷卻循環(huán)裝置、空氣通風(fēng)凈化裝置、通信設(shè)備、應(yīng)急供氧分系統(tǒng)、控制組件和電源等。實際上可以把它看成一個最小的載人航天器。
一套艙外航天服系統(tǒng)重量大約為120公斤，但是在太空中漫步，由于一切都處于失重狀態(tài)，即便航天員穿上如此笨重的衣服照樣可以輕松地行走。
艙外航天服發(fā)展到今天，已達到能保證航天員在艙外獨立工作長達8小時的水平。因其技術(shù)的高密集度和工藝復(fù)雜，目前，研制生產(chǎn)一件艙外航天服要花費上千萬美元。
住在太空
大家知道，宇宙環(huán)境是極為惡劣的，對人體有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙輻射、溫度差異等。這些不利因素會對人體產(chǎn)生嚴重損害。在這種環(huán)境中，航天員是無法生存和工作的。那么，怎樣才能保證航天員的生命安全呢？科技人員為航天員研制了一個基本與外界隔絕的密閉環(huán)境，即密閉座艙。
供航天員居住、生活和工作的密閉艙是宇宙飛船上的一個主要部分，而它就是保證航天員身體健康的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)。環(huán)境控制就是在密閉座艙內(nèi)采取各種有效措施，人為地創(chuàng)造一個與海平面大氣環(huán)境相仿的環(huán)境。
座艙的供氣調(diào)壓系統(tǒng)是維持艙內(nèi)壓力和供人呼吸用氧的關(guān)鍵設(shè)備，其作用很大。國外用于載人航天器艙內(nèi)的氣體壓力有兩種，一種是座艙壓力及艙內(nèi)氣體組分與地面上一樣，即一個大氣壓力制度。另一種壓力制度是艙內(nèi)保持1／3的大氣壓力，艙內(nèi)的主要氣體是純氧。
宇宙飛船在載人飛行時艙內(nèi)溫度如不加控制，就會逐漸升高。因為人體代謝過程中所產(chǎn)生的熱，儀表設(shè)備運行時釋放的熱，飛船上升和返回時由于空氣與飛船外表面磨擦，產(chǎn)生大量的熱也會傳入艙內(nèi)，加之飛船運行時太陽輻射傳入艙內(nèi)的熱量也很多，這些都會使飛船座艙艙溫升高。所以需要有一整套科學(xué)完善的溫度控制系統(tǒng)，使艙內(nèi)溫度始終控制在22℃左右。
在宇宙飛船飛行過程中，航天員呼出的氣體和排出的汗都含有一定量的水蒸氣，如不加以清除會愈積愈多，使航天員感到不舒適。若濕度大，會對儀表等設(shè)施不利，所以艙內(nèi)設(shè)有濕度控制系統(tǒng)。
生命保障分系統(tǒng)中最為重要的是供水系統(tǒng)，它的主要任務(wù)是供給航天員生活用水。
飛船內(nèi)的供水系統(tǒng)是采用多種方法解決的。飛船飛行時間較短的，一般采用儲水器從地面上攜帶飲用水到太空。氫氧燃料電池產(chǎn)生的水也是一種水源，這種水經(jīng)過去氫和銀離子消毒器消毒后裝入水箱。航天員洗滌后的污水及尿液經(jīng)蒸餾、過濾消毒有毒物質(zhì)及雜質(zhì)，檢驗合格后也可送入儲水箱，供生活用水。
密閉艙是一個狹小的環(huán)境，必須對不斷產(chǎn)生的污染物加以凈化，以維持艙內(nèi)空氣新鮮，保證航天員身體健康。首先要做的事是控制污染源。座艙內(nèi)非金屬材料的分解產(chǎn)物，一定程度上是可控制和可減少的，可選用一些含揮發(fā)物少的非金屬材料作為航天用材。其次，要制定載人座艙的毒物允許濃度，采取有效的有害氣體控制技術(shù)，嚴格控制艙內(nèi)有害氣體濃度。另外，座艙內(nèi)還需要保持微量通風(fēng)，不斷更換艙內(nèi)空氣，保持空氣新鮮。
奇妙的太空生活
飛船在航天飛行中的晝夜周期和我們在地球上的晝夜周期是不同的?？臻g飛行時的一次日落日出，周期長短不一，因為它和飛船繞地球飛行的軌道高低相關(guān)。軌道高，晝夜周期就長；軌道低，晝夜周期就短。飛船在航天飛行期間的晝夜周期，白天和黑夜時間長短是不一致的，白天時間長，黑夜時間短。90分鐘一個晝夜周期，最長的黑夜僅僅37分鐘。飛船由地球陽面進入陰面時，就如同由白天進入黑夜一樣。美國的一個航天員，曾詳細描述過他在宇宙間飛行中觀看日出日落的景觀：航天飛機速度很快，太陽出來時好像閃電似地一躍而出，太陽落山時也如旋風(fēng)一樣迅速地隱去。
在宇宙空間最特殊的就是睡覺姿勢。失重時，身體完全放松會自然形成一種弓狀姿勢。航天員一般都喜歡將睡袋緊貼著艙壁睡覺，這樣就像睡在床上一樣舒服。在失重時，反正分不清上和下，站著躺著睡都一樣。所以，航天員既可以靠著天花板睡，又可以筆直地站著靠墻壁睡，想怎么睡都行。
由于行動不方便，航天員在太空中的動作不像在地面上那樣協(xié)調(diào)：坐立不穩(wěn)，搖搖晃晃，稍一抬頭仰身就有可能來個大翻身，彎腰時又可能翻筋斗，所以做一切動作時都得小心。
航天員在宇宙飛行中可以遙望地球景色，這也是他們太空生活的一大樂趣。航天員在飛船上看到的地球漂亮極了，它是一個綠色的球體。白天，地球大部分是淺藍色的，密密的森林帶看起來藍色更重，惟一真正的綠色地帶是中國的西藏高原地區(qū)。一些高山湖泊看起來是明亮的并且呈鮮綠色。在溫度很低又沒有云彩的地區(qū)，像我國喜馬拉雅山那樣的高山區(qū)域，就能很清楚地看到那兒的地貌。
航天員生活在太空當(dāng)中，同樣離不開體育鍛煉。鍛煉除了增強體質(zhì)外，還有其特殊意義，即增強對失重及其他航天環(huán)境的適應(yīng)能力，減少航天飛行中不良環(huán)境對航天員的有害影響。
在長期航天的空間站內(nèi)，都設(shè)有專為航天員進行體育鍛煉的“小型體育場”，設(shè)置一些特殊的航天體育器具供航天員使用。這些器具有微型跑道、彈簧拉力器及負壓筒等。
在宇宙中航行的航天員和地球上的人一樣，都需要清潔衛(wèi)生，如刷牙、洗臉、洗澡，以及要大小便等等。失重條件下洗漱和處理廢物非常復(fù)雜，需要有特殊的設(shè)施和技巧。
失重時刷牙，牙膏泡沫很容易漂浮起來，水珠在艙內(nèi)飄動，會影響人的健康和儀器正常運轉(zhuǎn)。飛船中的航天員不能使用地面上的刷牙工具和方法，那樣做，說不定在哪一環(huán)節(jié)把水泄漏出去，水就會漂浮起來。所以，航天員只能采用比較簡單的方式來刷牙。美國航天員通過充分咀嚼一種特殊的橡皮糖替代刷牙。前蘇聯(lián)航天員則用手指裹著毛巾在口腔中清潔牙齒。
航天員洗臉，其實是取一塊浸泡有清潔護理液的濕毛巾擦洗面部。隨后，把毛巾鋪在按摩刷上用來梳理頭發(fā)。
航天員若在空間站上長期生活，還需要洗澡。在前蘇聯(lián)的載人空間站上，就配備有專為航天工程技術(shù)人員設(shè)計制作的航天浴室。這種浴室，只不過是一個強力尼龍布浴罩。浴罩上下有固定的框架，上連天棚下連地板，成為通天式密閉浴罩，平常折疊著固定在生活艙的頂棚上。頂棚上還設(shè)有圓形水箱、噴頭、電加熱器，洗澡用的水箱有管道與大水箱相通。
飛船上航天員大小便的處理也很特殊。尿盆是特制的，抽水馬桶同一個塑料套相連接，大便后快速關(guān)閉橡皮閥，大便通過氣流落入透氣的大便收集袋里，然后用密封袋密封投入便桶，便桶裝滿后會自動彈出艙外。
