为何只有6个月?美国航天员空间站连续生活340天,是我国做不到吗

2021-10-14 23:23    来源:人民资讯

我国神舟十三号飞船暂定于10月16日0时23分发射,首先预祝发射成功!航天员将首次在轨驻留6个月。古人说蜀道之难难于上青天,而登太空要比上青天要难多了,1961年苏联航天员加加林完成了这一壮举,意味着人类首次成功进入太空,如今短短半个多世纪过去了,已经有1000多人次登上过太空,其中主要以航天员为主。排在第一梯队的是美国,紧随其后的是俄罗斯,我国和日本分别以12位航天员位列第三梯队,但我国在技术方面遥遥领先。

上过太空并不是真正的实力,因为诸如德国、法国,甚至是蒙古,越南人都有进入过太空,而他们乘坐的是美国航天飞机或者俄罗斯联盟号飞船上去的,目前只有美国,俄罗斯,中国3个国家有能力把人送上太空。而在这3个国家中也是存在巨大的竞争,其中一项指标就是在太空中的驻留时间,所谓物质基础决定上层建筑,没有很强大的实力,即便上太空也不能长时间的生活。

前苏联是第一个登上太空的,所以近水楼台先得月,第一个长期驻留在太空中的航天员就是苏联人,时间长到连自己的国家都消失了,而自己仿佛被遗忘在太空一样,他就是谢尔盖克里卡列夫,被困在太空长达311天,虽然很无奈,却在无意中创造了一项单次外太空生活时间最长宇航员的世界纪录。其实他是可以使用紧急返回舱回家的,但为了祖国和自己的使命,硬是将原本5个月的任务延长到将近10个多月,而他的一生总共在太空中度过了803天9小时39分钟。

后来单次外太空生活时间最长宇航员的世界纪录,被美国宇航员斯科特·凯利于2016年3月2日,以340天所打破,但这一壮举却是NASA火星计划有意而为之的。这原本就是一项颇具野心的科学实验,当斯科特在太空漫游的时候,他的双胞胎哥哥马克则留在地球上,意在通过对比他们两人的身体变化,进一步了解太空生活对人体的影响。而美国女宇航员克里斯蒂娜·科赫则以连续在太空待328天创造女宇航员在太空中最长的一次飞行。

那么我国航天员在太空中累计最长能待多久呢?单次连续在太空中能待多久?截止神舟十二号载人飞行任务完成,航天员聂海胜成为我国首位在轨时间最长的航天员,达到了100天,前两次分别是神舟六号和十号载人飞行任务,紧随其后的是刘伯明的83天,汤洪波的80天。而单单神舟十二号载人飞行任务就贡献了80天,所以神舟十二号“太空出差三人组”都是单次连续在太空中生活时间最长的宇航员,也就是80天。

本次神舟十三号载人飞行任务,预计在太空中停留6个月,也就是180多天,那么问题来了,为什么美国宇航员能在空间站连续生活340天,而我国航天员却与之相差甚远呢?

首先,航天员想要在太空中长期驻留,空间站是必不可少的硬性条件,它为航天员提供了适合人类长期生存的环境,我国在没有建设空间站之前,航天员就只能待在一个小的检测试验室里,比如之前乘坐神舟五号进入太空的航天员杨利伟,总共才待了21小时23分钟。

而空间站里的食物、氧气以及可饮用的水是最基本的物质保障,就目前来说,人类还没有制造出能够完全自给自足的封闭环境,所以食物和水都是靠地面供给的,兵马未动粮草先行,比如本次神舟十三号的供给就来自于天舟三号。而氧气是可以通过多种途径得到的,第一种是由地面上带去的加压氧气罐,但携带这种储存后的纯氧是具有一定风险的,且运输成本非常高,只能做不时之需。

第二种就是来自于电解水得到的氧气,也是日常使用的氧气,主要就是将太阳能电池板提供的电能,将水分解成氢气和氧气,一升水可产生约620升氧气,可供一个人一天550升氧气的消耗量,以日本航空航天探索局提供的水包为例,一个水包有20升水,电解后可为一个宇航员呼吸22天。废水回收也将水资源的利用最大化,同时也能产生更多的氧气,安全实用方便。对于物质保障,我国的长征九号重型运载火箭能很好地解决这个问题。

其次,据北京大学地球与空间科学学院教授焦维新介绍,航天员长期在轨驻留第一个条件就是工作需求,我们之前之所以没有在太空有过长时间的停留,就是因为没有那么多的实验能做,也就是说航天员就没有长期驻留太空的必要性。

而目前中国空间站核心舱已经在太空,神舟十二号“太空出差三人组”驻留了80天,说明科学试验变成了日常性工作,所以航天员可以在太空长期驻留。这些工作主要包括运送物资、开展试验,完成出舱活动等,也就是说这些工作在80天内就能完成,接下来神舟十三号的工作任务更多,所以需要将驻留时间延长至6个月。也就是说驻留时间是由工作决定的,没有那么多工作要做,驻留在太空只会浪费资源和时间。

最后,就是太空环境对人体还是有一定影响的,上个月神舟十二号圆满完成任务,而航天员却要坐在甚至躺在椅子上接受采访,其背后的原因让我们再一次体会到了航天员为航天事业所做出的伟大牺牲。

大家都知道在太空中,最主要的特点就是失去重力,人在微重力的环境下,肌肉和骨骼就会长时间处于放松状态,后果就是导致航天员出现不同程度的肌肉萎缩和骨量丢失。虽然可以通过日常锻炼及返回地球后慢慢恢复来改善,但长期驻留太空对身体的影响还是非常大的。另外就是微重力对心血管系统的影响,失重状态下心脏处的血液更容易流向大脑,所以会出现心血管退化的现象,如果一个人连续在太空停留时间过长,心血管可能难以适应地球的环境。

虽然我们国家的宇航员都非常敬业,甘愿为航天事业奉献一切,但“留得青山在不怕没柴烧”,没有太多必要单次连续长期驻留太空,况且我国培养的航天员众多,可以轮流上太空,这对于人才培养及个人身体保护都是一举多得的。随着我国航天事业的飞速发展,我国完全有能力长期驻留在太空,而随着2024年国际空间站可能退役,太空中只有我国一个空间站,愿意驻留多久就看心情了。

来源:大别山小农人



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