2008-11-17 阅读次数:次

2008年9月27日16点35分12秒，身穿我国自行研制的第一套“飞天”舱外航天服的航天员翟志刚在上亿观众的注视下，按照地面控制中心指挥人员下达的出舱命令，缓缓开启轨道舱舱门后出舱，实施中国首次空间出舱活动。在他的身后，此前协助他穿上舱外航天服的航天员刘伯明正在用目光祝福着他，而另一位担任指令长的航天员景海鹏在返回舱指挥着战友在舱外的一举一动。
    翟志刚这次出舱活动是为了取回事先安装在神舟七号飞船轨道舱外壁上的固体润滑材料试验样品，交给留在轨道舱里的刘伯明。接着，翟志刚在浩瀚的太空里缓缓行走。17时00分35秒，翟志刚返回轨道舱，关闭轨道舱舱门。
    就是这短短的25分多钟，让中国载人航天工程取得了又一具有里程碑意义的重大技术突破。中国也随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。
   
“穿在身上的飞船”
    “出舱时穿的太空服用于在低温、真空状况下保护航天员，从理论上讲当然是越厚重越好，就好比有一个铁箱子，航天员躲在里面就很安全。但是，如果真的穿这样的太空服，就不能进行正常的太空试验了。所以，太空服要做到，既便于航天员在太空开展工作，又能保护航天员的生命安全。”有关负责人介绍说。
    翟志刚所穿是中国自主研制“飞天”舱外航天服。中国载人航天工程新闻发言人王兆耀告诉《北京科技报》，如果忽略“暗藏”在航天服上的种种“机关”，“飞天”很像一件加厚、特大码的羽绒服。从上到下依次是头盔、上肢、躯干、下肢、压力手套和靴子，背上还有一只1.30米高的大背包。
    王兆耀介绍，“飞天”舱外航天服从内到外，舱外服分为6层：由特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层，橡胶质地的备份气密层，复合关节结构组成的主气密层，涤纶面料的限制层，通过热反射来实现隔热的隔热层，以及最外面的外防护层。外层的防护材料可耐受正负100摄氏度以上的温差变化，堪称国内最贵的服装面料。
    另外，“飞天”舱外航天服还有很多“人性化”的设计，服装上肢（袖子）和下肢（裤腿）的长度可以根据每个航天员的身长进行调节。通过调节大小，一套航天服可以用于不同身材的航天员，身高1.60米－1.80米的人都可以穿。
    王兆耀介绍说，“飞天”舱外航天服躯干的设计厚度为1.5毫米，相当于两根头发丝。既要保证一定的强度、刚度，又要尽量减轻重量，还要能承受一定程度的磨损，这对材料和工艺的要求非常高，以至于整套服装的造价达到3000万元人民币左右。
    同样都是航天服，舱外航天服跟舱内航天服有什么不同？
    专家解释说，舱内航天服只保证压力，而舱外航天服什么都要管。飞船里的大多数功能，都要在舱外航天服里实现。总的来说，舱外航天服为航天员提供三方面的保障。一是辐射、真空、微流尘等环境的防护；二是生命保障，也就是要保持一个适合人生存的气体和温度湿度环境；三是良好的功效保障，保证航天员穿着舱外航天服能开展维修器材等太空作业。可以说，舱外航天服就是一个“穿在身上的飞船”。
    舱外航天服重量为120公斤，最高能达到2米。庞大的形体，反光的面罩，很多人形容它“看上去很科幻”。 在失重的太空中，舱外航天服的重量不会对航天员造成困扰。但是，在加压充气之后，航天员会不会变成行动困难的“巨无霸”？
    王兆耀说，“重而不笨、行动灵活，是中国舱外航天服的一大特点。”设计师们在上肢的肩、肘、腕和下肢的膝、踝等关节处，使用了气密轴承。在轴承的作用下，航天员的手脚可以随意转动，同时能严格保证气密性。科研人员还巧妙地利用了仿生结构，使关节活动更自如。
    舱外航天服的电控系统显示器也更方便查看，它采用了国际上最先进的OLED技术，全部采用数字信号处理，色彩更艳丽，而且更大、更薄、更省电、更能耐受高低温。
    王兆耀说，由于启封舱外航天服的确非常复杂。“舱外服启封”项目分为21个操作单元，其中仅仅是“解开舱外服的包装物”就包含了12个大步骤，每个步骤又分为数十个动作。航天员需用钳子、扳手等工具，才能把衣服打开。所以，出舱任务完成后，要再“打包”就很难了。由于体积、重量的限制，这次我们的舱外航天服不随飞船返回，而是留在轨道舱里，日后随轨道舱的坠落而烧毁。
    除了舱外航天服外，翟志刚所戴的舱外航天服手套也与众不同。记者看到舱外航天服手套又肥又厚。把大拇指以外的4个指头缝合在一起的话，有点像拳击手套。手心和指头内侧，则布满了密密麻麻的灰色橡胶凸粒，就像常见的防滑垫。
    “戴着这么厚的手套，还能从事精细的操作吗？”
    王兆耀解释说，航天服虽然是“批量”生产的，手套却是用国际上先进的“三维数字扫描”技术，为每个航天员量身定做的，既安全又灵活。戴上它，航天员能够轻松握持直径为25毫米的物体，拿起一个水杯不在话下。手心握物部位的那些凸粒状橡胶，就是为了隔热和防滑而设计的。
    中国载人航天工程有关负责人告诉《北京科技报》，在太空失重的环境下穿上舱外航天服是一件难度很高的“技术活”，但是需要耗费航天员的大量体力。飞船发射的时候，舱外航天服是打包固定在飞船轨道舱的舱壁上的，翟志刚需要首先启封舱外航天服，然后把各部分组合成一件完美的舱外航天服，就像在玩“拼图游戏”。
    航天服拼接好以后，航天员还要把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等部件装在航天服上。
    虽然只有25分钟的“太空漫步”的表演，但是，地面飞船的研制人员却为航天员设计了上百个细小的步骤：穿衣、在轨训练、搬家、泄压、开门、太空行走、出舱取实验材料、返回等细小环节都是决定着太空行走是否成功的关键。
    让人感到不可思议的是，航天员不是“穿”上舱外航天服的，而是“钻”进去的。航天员小心翼翼地把双腿伸进航天服的下肢，臀部放在航天服的背包沿上，然后关闭背包门，像虫子钻进蚕蛹一样，把自己裹在了庞大的航天服中……整套动作，与其说是“穿”航天服，不如说是“坐”进航天服。
    在“坐”进服装后，还要对服装进行尺寸调整、气密性检查和性能测试，一切正常，这才算“穿好”了舱外服。   
    
中国特色的太空食品
    吃饭、喝水对于生活在地球上的人来说，是最平常不过的事，然而，在太空失重的环境下，航天员的饮食就显得复杂而奇妙。
    “对航天食品的要求，首先就是要确保安全，不能使航天员发生任何食源性疾病和食物中毒。”中国航天员中心航天食品与营养研究室有关负责人告诉《北京科技报》。
    目前世界上所有航天食品都是从地球携带到太空的，考虑到载人飞船发射费用昂贵，为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷，航天员携带的航天食品应尽可能重量轻，体积小，营养好。　
    从营养方面来看，航天食品必须符合失重条件下航天员生理改变的要求。专家介绍说，航天飞行会导致航天员骨钙丢失，肌肉萎缩，红细胞数量减少，食品要针对航天员生理改变指数对膳食的营养素作适当调整。例如，肌肉萎缩要求食品提供充足的优质蛋白质；骨钙丢失要求食品提供充足的钙；以及适宜的钙磷比例和维生素D。另外，飞行初期食品的脂肪含量不宜太高，以免加重空间运动病；为防止心血管系统功能失调，要限制食品中钠的供给，保证钾的供给。　
    在世界航天食品当中，我国的航天食品有中国特色，特别是传统的中式菜品都尽可能出现在航天食谱中，相比西餐更加色香美味，可口宜人。北京航天医学工程研究所航天食品分系统主任白树民介绍说，我国的航天食品形式上是以中式食品为主，搭配成的航天膳食具有明显的中餐特色，能够符合航天员的口味要求，比如膳食有主食和副食之分，主食主要以米面类的食物为主，副食讲究荤素搭配，在加工上注重色香味形。如八宝饭，不仅风味独特、色泽艳丽，其中的莲子、桂圆等配料还有保健功能，具有浓郁的中国特色。有关中国航天员各自喜欢什么口味的航天食品，王兆耀说，中国航天员不少偏爱“陈皮牛肉”等口味偏辣的航天食品。
    专家解释说，航天员在失重环境下，有可能会出现味觉暂时退化的情况，因此在训练中航天员都喜吃辣味食品，相应的很多航天食品都带有辣味。但为了避免航天员在太空中出现口味变化，飞船上还备有各种调味品，如制作成牙膏状的番茄酱、辣椒酱、咸酱等，航天员可以根据自己的口味调出好味道。
    专家介绍说，在返回舱的舱壁上装有一个球形的饮水箱，装满了从地球上带去的“桶装水”。这些“桶装水”都是从北京航天城1200米地下打上来的，经过严格的程序加工成纯净水。饮用时，航天员需用水枪把水装入特殊的饮水容器中吮吸。
    最后，航天员饭后还要把没有食用完的食品，装入废物收集装置，并在剩余食品中加入防腐剂，避免食物变味变臭。

“戒备森严”的航天员中心
    在北京西北郊区，距离中关村不远的一个名叫“唐家岭”的小村庄里，占地约3500亩的 “中国北京航天城”戒备森严。航天城的航天员中心里，14名来自中国军队各单位的航天员紧张训练。杨利伟、费俊龙和聂海胜都是在这里飞向太空的。这14名航天员都出生在上世纪60年代，大多来自农村，从小经受生活的磨练；他们都是1．7米左右的“矮个儿瘦子”，憨厚沉稳。 “神舟七号”搭载的翟志刚、刘伯明、景海鹏3名航天员就是在他们中间产生的。
    在外人眼中，这14位航天员都是“国宝”级人物。但是，在航天员大队，这些“国宝”过着与普通军人一样的生活——军容风纪检查、政治教育、组织生活、队列会操、文体活动……航天员除了要严格遵守部队条令条例和纪律之外，还要遵守《航天员管理暂行规定》。
    记者翻开《航天员管理暂行规定》，里面甚至有在常人看来似乎不近情理的“五不准”等规定：不准在外就餐；节假日不准私自外出；不准与不明身份的人接触；不准暴露自己的身份；不准抽烟喝酒……
    在航天员们看来，限制要求也是一种待遇。为确保他们的绝对安全，即使是探亲、疗养、外训，也要专车接送、专人护送、严格警卫。个人不准开车，不准驾驶摩托。一日三餐都由营养医师制定食谱，食物还要留样保存。采购食品要到专供商店，购买蔬菜要到京郊的绿色蔬菜基地，绝对不能像常人那样想吃什么就吃什么。
    有一次，航天员到湖北进行跳伞训练，有关部门组织他们去大商场购物。当地公安部门在做好周密警卫的同时，悄悄派出14对男女警察，化装成夫妻紧跟在每名航天员后面，弄得航天员们以为碰上了小偷，险些闹出笑话。