航天员在太空将面对哪些挑战？太空失重是最大挑战

小五子

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[size=15.9996px]昨日7时30分，搭载着神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空。 新华社记者 李刚 摄

[size=15.9996px]昨日神舟十一号载人飞船搭载着2名航天员成功发射，开启了33天的太空之旅。“神十一”有哪些新技术和亮点？长达一个月的时间里，航天员又将面临哪些挑战？

[size=15.9996px]1 神十一发射为何选酒泉卫星发射中心？

[size=15.9996px]中国科学院院士、长二F火箭原总设计师刘竹生表示，之所以选在酒泉，是考虑到载人飞船正常着陆的安全。载人飞船的着陆场通常要选择在广袤平坦、人迹罕至的地方，这既可避免返回舱在着陆时因撞到特殊地形而受损，确保航天员的安全，又能防止返回舱在降落时砸到人。目前，我国载人飞船的主着陆场——四子王旗，就可满足全部条件。

[size=15.9996px]那么，选择着陆场与选择发射场之间又有什么关系？刘竹生介绍，飞船在太空中的飞行轨道与地球赤道间有一个夹角，叫轨道倾角，这个倾角由任务需要而定。由于改变轨道倾角需要消耗大量燃料，飞船从发射到返回，轨道倾角不会有太大的变化。而飞船绕地球转一圈的时间跟地球自转时间比要短得多，在相同倾角下，每一圈又会经过不同的地方。根据轨道的这些特点，如果在酒泉卫星发射中心发射，飞船飞行若干圈后，将在理想的着陆场着陆。

[size=15.9996px]此外，火箭喜欢干燥的天气，酒泉卫星发射中心干旱少雨，一年中的大部分时间都是晴天。通过统筹考虑基础设施、历史条件等多种因素，酒泉卫星发射中心才成为“神箭”飞天的地方。

[size=15.9996px]2 飞船披上神奇“外衣”

[size=15.9996px]飞船此次披上神奇的“外衣”，就像人类的衣服一样，天冷时能保暖，太阳照射时能防晒，并结合飞船的结构特点以及各个舱体的功能特点进行“量体剪裁”。新京报记者 贾世煜 通讯员 张立

[size=15.9996px]推进舱

[size=15.9996px]里面密集地布置了多种设备，主动流体回路的散热辐射器也安装在推进舱，因此推进舱对散热的要求很高。首先，在推进舱的舱体结构上设计了一圈浅绿色的有机涂层散热面；其次，舱体上安装的辐射器外表面则选用了纯白色的热控涂层，这身清爽的“散热衣”，能极大地提高辐射散热能力。

[size=15.9996px]返回舱

[size=15.9996px]承担着将航天员安全带回地面的重要使命，需要耐受返回过程中穿越地球大气层时的高温烧蚀环境，所以返回舱外衣的里层是厚厚的划分成网格状的防烧蚀材料，在外表面再喷涂特殊设计的有机热控涂层，不仅提高外热流吸收能力还能降低红外辐射能力，为保证在轨期间的返回舱温度条件提供有力支持。

[size=15.9996px]轨道舱

[size=15.9996px]是航天员生活和工作的主要空间。轨道舱的外衣由多层隔热材料组件构成，厚度约为2厘米。它能够高效地隔离空间环境与轨道舱舱壁之间的换热量，极大地减少舱体表面的漏热，同时降低轨道外热流剧烈变化对舱体温度的影响。在多层隔热组件的外表面，还有一层华丽的复合膜，它的功能是要提高飞船对轨道原子氧等粒子的防护能力。

[size=15.9996px]3 智能APP可掌握飞船所有情况

[size=15.9996px]在神舟十一号飞船中使用的仪表控制器应用软件，就是航天员的智能APP。在这款软件中，汇集了神舟十一号飞船14个分系统的所有数据，而且能够显示与飞船和航天员相关的54幅页面图，还能够为飞船的自主应急返回寻找最佳的落点。有了这样一款智能的太空APP，航天员就可以一目了然地掌握自己和神舟飞船的所有情况。在未来的空间任务中，还将根据需要适当开发具有部分娱乐功能的界面，以便缓解航天员的精神压力。 新京报记者 贾世煜 通讯员 张学良

[size=15.9996px]4 LED光源点亮飞天路

[size=15.9996px]神舟十一号飞船舱内照明设备（近距离泛光照明）和交会对接照明设备（远距离投光照明）均采用了现有民用市场上大量存在着的LED光源，也就是固态照明光源。LED光源的耐冲击、抗震动、体积小、功耗低等特点使其非常适合在航空、航天等条件苛刻的环境中使用。同时，研制团队还解决了LED对高温低温环境比较敏感、照明设备的空间环境适应性等难题。当飞船进入地球阴影区时，航天员在舱内仍然可以正确判读仪表，手动操作各种开关；飞船与空间实验室交会对接也多了一分成功的保障。 新京报记者 贾世煜 通讯员 杨军

[size=15.9996px]5 巨型降落伞可塞进冰箱

[size=15.9996px]降落伞主伞面积约1200平方米，全部展开后可以覆盖三个篮球场。其重量不到100公斤，收拢后装进伞包内的体积还不到200升，可以塞进普通的家用冰箱。整个包伞流程有几十道工序，包括晾伞、叠伞衣、梳理伞绳、整理伞包、装填降落伞、封包等。 新京报记者 贾世煜 通讯员 李少腾

[size=15.9996px]6 航天员将面对哪些挑战？

[size=15.9996px]●生活挑战

[size=15.9996px]衣食住行都是技术活

[size=15.9996px]衣

[size=15.9996px]在太空，穿衣可比在地面费时费力得多，航天员首先要固定好身体，以免“飘”走。新“家”并不具备洗衣条件，所以每名航天员携带了7套航天服，每4天更换一次。在航天服内衬方面，科研专家下足了功夫，既能保暖也增加了舒适性；新研制的企鹅服，通过对航天员的肌肉产生力的刺激，从而避免航天员肌肉萎缩。

[size=15.9996px]食

[size=15.9996px]航天食品营养专家此次为航天员准备了6大类100多种食物，土豆烧牛肉、萝卜烧三珍、油焖笋、白菜蛋花汤、牛肉米粉等应有尽有。科研人员还研制了太空食品加热装置，确保航天员在太空中能够吃到热食。新“家”首次配备了多功能平台，这样航天员如同在地面一样可以端盘上桌。

[size=15.9996px]住

[size=15.9996px]睡前，航天员需固定好睡袋，以免睡着后在舱内飘荡。太空昼夜交替比地面快，这可能会导致睡眠紊乱。新“家”专门设置了睡眠区，躺在睡袋里，航天员可以享受私密空间。清洁卫生方面同样有所改善，航天员可以使用含水量更多的湿巾进行自我清洁，集便袋内气压低于舱内，可防止气味扩散。

[size=15.9996px]行

[size=15.9996px]长期驻留国际空间站的航天员，他们的脚底光滑，脚背却磨出茧子，这是因为他们要经常勾着脚限制器进行舱内活动。相比天宫一号(微博)，新“家”增加了软扶手，地面也换成了硬质地板，这样既方便航天员舱内活动，也有了一种脚踏实地的感觉。

[size=15.9996px]●失重挑战

[size=15.9996px]长期“倒立”不好受

[size=15.9996px]太空失重，是航天员到天上的最大挑战。在地球，完全的失重状态是无法模拟的。几乎每名新航天员都要经历这样一个场景：飞船进入轨道后，人的体液和血液从下肢向头部涌，会感到头部发涨、眼压增大。景海鹏描述这种感觉类似地面倒立。在舱内活动，任何接触造成的反推力都能轻松把人弹开，航天员不仅要学会手脚并用地固定身体，还要养成物品使用后归位的太空习惯。

[size=15.9996px]●心理挑战

[size=15.9996px]对心理素质要求更高

[size=15.9996px]“神十一”只有2名航天员，任务期却达33天。人少了，时间长了，对航天员心理素质提出更高要求。长期处在密闭、狭小、隔绝的环境中，对人的心理将产生负面影响，会导致工作效能下降，为此航天员首次采用周工作制，6天工作1天休息，通过劳逸结合的方式确保任务顺利完成。此外，在专业心理医生支持等基础上，还研制了基于虚拟现实技术的心理舒缓系统，升级了天地信息交流系统，航天员可以随时和地面沟通信息，与亲友进行音视频交流以缓解压力。

[size=15.9996px]●健康挑战

[size=15.9996px]面临多种太空病考验

[size=15.9996px]太空病是航天员的健康大敌。在特殊的太空环境下，人的心血管、肌肉、骨骼会发生变化，甚至病变。

[size=15.9996px]在太空，血液首先往头部、上肢转移，航天员会不同程度出现心血管调节紊乱、功能失调的症状，而在第30天前后，心血管系统将经历最大反应期，这是航天员要面临的一道“坎”。

[size=15.9996px]随着驻留时间的延长，航天员肌肉萎缩程度将更为明显。其间，航天员可以通过自行车功量计、拉力器、太空跑台等器材加强锻炼，以有效对抗肌肉萎缩。

[size=15.9996px]持续性骨丢失是长期太空飞行的重要问题。为此，航天医学专家研制了骨丢失对抗仪，每天穿戴20分钟，帮助航天员有效抑制骨丢失。

[size=15.9996px]●角色挑战

[size=15.9996px]航天员将扮演不同角色

[size=15.9996px]这次飞行任务，航天员将扮演多种角色，既要担任驾驶员、科学家，又要充当医生、工程师，是名副其实的“百变大咖”。

[size=15.9996px]驾驶员 驾驶太空飞船与开飞机大不一样。从神九开始，航天员必须学会手动完成飞船与天宫的交会对接。他们紧盯屏幕，驾驶飞船一点点逼近，直到两个航天器对接成功。

[size=15.9996px]科学家 天宫二号是最忙碌的空间实验室，航天员在天上将开展空间材料制备和空间植物培养实验等。

[size=15.9996px]医生 航天员将首次在太空对自己进行B超检测。要知道，专业医生需训练一年才能临床操作，而景海鹏只用几个月就已熟练掌握。

[size=15.9996px]工程师 这次任务要验证在轨维修的可行性，接下来，我们会看到，航天员操纵天宫二号上的机械臂，进行拧螺丝、拆卸设备等维修操作。

[size=15.9996px]●实验挑战

[size=15.9996px]太空之旅变得异常繁忙

[size=15.9996px]从来没有哪一次载人飞行像这一次，航天员直接参与的实验如此之多：首次由航天员直接操作的空间材料制备实验、首次“从种子到种子”的空间植物培养实验、首次在轨维修实验、首次失重心血管功能研究、首次太空脑机交互实验……

[size=15.9996px]大量在轨实验操作，将使漫长的太空之旅变得异常繁忙。航天员要把各学科专家的想法、目标、理念在太空实现，再把样本带回来，任务非常艰巨。在轨实验涉及空间技术、空间应用、航天医学等众多学科，学科跨度之大前所未有。为掌握各学科实验的相关理论和操作技巧，每名航天员累计进行了超过3000小时的学习和训练。