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宇航员身体有哪些变化,航天员在空间站的吃喝拉撒睡,与地球人有什么不同

2022-01-30 06:48:45 来源:天空软件网 我要评论()

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航天员在天上咋睡觉宇航员身体有哪些变化?咋洗澡?能用Wi-Fi吗?

宇航员身体有哪些变化,航天员在空间站的吃喝拉撒睡,与地球人有什么不同

宇航员身体有哪些变化,航天员在空间站的吃喝拉撒睡,与地球人有什么不同

北京时间6月17日18时48分

宇航员身体有哪些变化,航天员在空间站的吃喝拉撒睡,与地球人有什么不同

航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波

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先后进入天和核心舱

开始为期3个月的在轨驻留

3个月的太空生活该如何度过呢?

有Wi-Fi吗?洗澡咋解决?

我们制作了一个科普视频

一起研究研究这些细节

中国空间站

本着“人性化”的设计理念

分别设置了生活区和工作区

生活区内有

独立的睡眠区、卫生区、锻炼区

还配有太空厨房及就餐区

航天员还能实现“睡觉自由”

虽然他们还得把自己“装进睡袋”

但已经实现了从“站睡”到“躺睡”

航天员在空间站

虽然不能享受

和地球上一样的淋浴和泡澡

但每个人都能够在“包裹式淋浴间”里

手持喷枪把自己擦拭干净

空间站不仅有“移动Wi-Fi”

还创造了一个智能家居生活空间

航天员可通过App调节舱内照明环境

避免长时间处于单调环境带来不适

天地通话是“传统项目”

但设计师们还给航天员预留了一条

私密语音通道

航天员可以在这里

和家人打电话、拉家常

如此用心的设计

难怪杨利伟老师

......

来源丨丽水科普(ID:zjlskp)

编辑丨唐娉婷

宇航服一件造价3000万,在太空中不穿宇航服,无疑是让宇航员脱离最后的保护,失去生命仅仅是开始。

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1961年4月12日,加加林乘坐苏联的“东方一号”进入太空,虽然只飞行了约100分钟,但却拉开了人类探索太空的序幕。

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有人初步测算,培养一名宇航员,大约需要花费十几亿美元,是培养一名飞行员的300倍,确保宇航员人身安全,也成为各大航天任务关注的焦点。

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宇航员不穿宇航服进入太空,其行为违反飞行手册,航天员自己也将面临悲惨的结局。

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宇航员血管膨胀,但身体不会爆炸太空的环境是真空,没有大气压,有不少人认为,航天员不穿宇航服,身体在太空中爆炸是危言耸听,真相究竟如何呢?

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有人做过一个类似的试验,将生鸡蛋放在一个密封的容器里,然后通过气泵将空气抽出,让容器逐渐达到接近真空的状态。

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试验中发现,容器内的气压逐渐减小,与鸡蛋内部的压强差越来越大,在空气抽出的过程中,鸡蛋也在不断发生变化。

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首先蛋壳最薄弱的部分会出现裂缝,蛋清会顺着裂缝流出,随着压强差越来越大,蛋黄也会跟着流出来。

当容器内接近真空时,在内外压强差的作用下,鸡蛋自动炸裂,而且流出的蛋清和蛋黄,会继续发生变化。

由于鸡蛋液内也含有氧气等气体,气泵工作时会继续抽出蛋液中的空气,蛋液会逐渐发泡,并逐渐充满容器的底部。

实验的原理很简单,却真实地反应了真空环境对物质状态的影响,在压强差的作用下,物体会出现不同程度的膨胀,直至压强达到平衡。

航天员不穿宇航服进入太空,与上述实验有着很多类似之处,如果真的出现这种意外,与处于真空环境中的鸡蛋相比,宇航员的结局会更加不可思议。

进入太空后,外部气压骤降,会将航天员肺部的气体向外压出,宇航员会下意识地大口吸气,以求获得更多的空气。

但任凭宇航员如何努力,都是徒劳,太空中没有空气,在压强差的作用下,宇航员身体机能条件反射,会加快心脏跳动的速度。

此时宇航员会出现心慌、缺氧的症状,并且感受会越来越强烈,由于得不到充足的空气,宇航员大约在坚持40秒左右后,就会因缺氧而昏迷。

虽然宇航员已失去意识,但没有宇航服的保护,宇航员的身体完全暴露在太空,身体依旧会继续发生变化。

宇航员刚进入太空时,体内的气压约为101.325kpa,但太空的气压几乎为零,压强差会让宇航员每平方厘米的皮肤,受到约1KG的压力。

算上宇航员全身的皮肤,此时宇航员整个身体,承受的压力超过10吨,而且还是由内而外,这将对宇航员的身体,带来很大挑战。

在压强差的作用下,宇航员的血管会逐步膨胀,人体的血管壁十分薄,只有一层上皮细胞构成,巨大的压强差,会很快突破血管壁的承受极限。

你应该能想象到,血管在肌肉组织内爆开的痛苦,而且宇航员的肌肉组织也会出现膨胀,但不会像鸡蛋一样爆炸。

你或许会质疑,鸡蛋的试验摆在那,既然鸡蛋会爆炸,宇航员的身体难道不应该和鸡蛋一样吗?

前面的鸡蛋试验,和宇航员不穿宇航服进入太空,还是有两个细微的差别,这是让宇航员身体完好的主要原因。

首先,宇航员的身体,不是一个完全密封的个体,呼吸道直通宇航员的肺部,并上下贯通,这使得气压能在短时间内迅速达到平衡。

既然内外气压能很快达到平衡,前面的压强差自然也就消失,宇航员身体的膨胀便会戛然而止,更谈不上爆炸。

其次,太空的真空状态已经存在,但鸡蛋试验的真空环境是逐步实现,两者存在的时间差很明显。

由于人体是软体组织,本身就具备弹性,宇航员突然进入太空,身体确实会发生膨胀,但膨胀的限度依然有限,除了血管等薄弱的部位,其他身体组织并不会被破坏。

宇航员想在真空环境下存活,已经没有可能性,但没有宇航服的保护,宇航员依然要继续接受太空环境的考验。

温差变化大,宇航员将失去所有水分不少人认为,太空一望无际,给人很阴冷的感觉,也有人认为,由于阳光直射,宇航员面临的应该是高温,而不是寒冷。

其实两种说法都对,关键就看宇航员位于太空的哪个位置,但无论是寒冷还是酷热,这种环境都与宇航员十分不利。

如果宇航员出舱时,刚好被太阳直射,阳光会直接照射到宇航员身上,而此时的阳光,并没有受到大气层粒子的阻拦,携带的热量也会很大。

与你在沙滩上的阳光浴不同,直射宇航员的阳光,含有大量的紫外线,会让宇航员的体温在短时间内升高。

包括卫星、深空探测器等,有很大一个难题就是散热问题,此时的宇航员由于宇航服发保护,身体将吸收很多热量。

温度的本质是粒子热运动的剧烈程度,太空是真空状态,本身没有温度,但宇航员的身体由物质构成,它依然会吸收热量,并产生温度。

人造卫星在受到太阳直射时,其表面温度能达到200℃,宇航员在如此高温下,身体内的水分会很快丧失殆尽,仅剩下干瘪的组织。

如果宇航员恰好背对着太阳,虽然没有高温的炙烤,但低温同样可怕。

宇航员的身体得不到热量补充,虽然真空状态下散热很慢,但随着时间的推移,宇航员的体温,将变得与周围的太空环境相同。

此时宇航员身体的温度,会降低到100℃一下,没有水分,无法冻成冰块,宇航员的身体不再柔软,而将变得坚硬无比。

除此之外,宇航员的身体,还将受到宇宙射线的辐射,虽然辐射量很小,但宇航员身体表面,依然会逐渐发生一些细微的变化。

在低温和高温的考验下,你可能难以辨认宇航员的容貌,由于太空真空环境内没有细菌,宇航员的身体不会腐烂。

在太空引力的作用下,宇航员的身体会逐步形成自己的运行轨道,并环绕某个星球快速运转,无法停歇的宇航员身体最终会变成一颗“小行星”。

宇航服贵比黄金,全身黑科技阿波罗登月计划总耗资约500亿美元,任何一个环节出现纰漏,都可能导致航天任务的失败,尤其是宇航员本身。

为了确保宇航员的基本安全和良好的身体状态,太空舱内会保持恒定的压力、适宜的湿度、合理的氧气含量,为宇航员的生活和工作提供基本保障。

如果需要进行出舱活动,往往会配备至少两名宇航员,而且出舱活动的宇航员,也必须要穿上特制的宇航服。

一件宇航服的重量可达200公斤左右,却是宇航员出舱活动的必备品,如果没有宇航服,宇航员将不会被允许出舱活动。

宇航服相当于一个尺寸更小的太空舱,不仅能提供宇航员必备的氧气、气压等基本保障,还配有动力装置和通讯系统,确保宇航员出舱活动万无一失。

为了让宇航服具备更好的密封性、柔软性、隔热性和防辐射性,宇航服往往采用多种复合材料,以应对不同场景的需求。

通常情况下,宇航服都是多层结构设计,目前比较主流的宇航服多大五层,包括夜温调解服、橡胶密封层和约束层等。

宇航服专门为宇航员的太空探索设计,在正常的航天任务中,不会允许宇航员不穿宇航服,就进入太空,这是对宇航员负责,也是对整个探索任务负责。

航天科技快速发展,离不开宇航员的探索精神航天技术的发展,属于资金、人才和技术密集型领域,代表着一个国家的科技实力和科研水平。

近年来,嫦娥五号从月球取回月壤,火星探测器天问一号发射升空,北斗全球定位系统组建完成,国产航天科技进行发展快车道。

航天科技的发展,对于气象、资源调研、通讯、生命研究、材料研究、宇宙探索都具有重要意义,而这些都离不开宇航员的无私奉献。

宇航员本身是高危行业,全球已有21位宇航员在执行任务的过程中,付出了自己的生命,这种无畏的探索精神,正在推动着人类探索宇宙的步伐,不断向前迈进。

你或许认为宇航员既神秘、又潇洒,能够遨游宇宙、眼观太空,但其实每一次执行太空任务,都是对宇航员的一次巨大考验。

杨利伟、费俊龙、聂海胜、翟志刚、 刘伯明、景海鹏、刘旺、刘洋、张晓光、王亚平、陈冬,这是中国的航天英雄,也是世界航天史上的伟人。

载人飞船的飞行速度约11.4km/s,如果宇航员出舱活动,你知道是如何保证宇航员不飘走的吗?

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