宇航員在失重環(huán)境中的衣食住行課件

1、宇航員在失重環(huán)境下的衣、食、住、行太空環(huán)境簡(jiǎn)介自宇宙大爆炸以后，隨著宇宙的膨脹，溫度不斷降低，現(xiàn)在，太空已成為高寒的環(huán)境，平均溫度為零下270.3。在太空中，各種天體也向外輻射電磁波，許多天體還向外輻射高能粒子，形成宇宙射線。如太陽(yáng)有太陽(yáng)電磁輻射，太陽(yáng)宇宙線輻射和太陽(yáng)風(fēng)，太陽(yáng)宇宙線輻射是太陽(yáng)在發(fā)生耀斑爆發(fā)時(shí)向外發(fā)射的高能粒子，而太陽(yáng)風(fēng)則是由日冕吹出的高能等離子體流。許多天體都有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)俘獲上述高能帶電粒子，形成輻射很強(qiáng)的輻射帶，如在地球的上空，就有內(nèi)外兩個(gè)輻射帶。由此可見(jiàn)，太空還是一個(gè)強(qiáng)輻射環(huán)境。太空還是一個(gè)高真空，微重力環(huán)境。重力僅為百分之一到十萬(wàn)分之一g(g-重力加速度)，而人在地面上感

2、受到的重力是1g。衣一件衣服價(jià)值千萬(wàn)美元 航天服按功能可分:艙內(nèi)航天服艙外航天服。 “太空噴氣背包”安在宇航員的背上。宇航員可以通過(guò)扶手上的開(kāi)關(guān)控制24個(gè)微型噴嘴，噴射出背包里的壓縮氮?dú)猓瑥亩纬筛鱾€(gè)方向大小不同的反推力，實(shí)現(xiàn)不同方向的移動(dòng)。這種背包高約1.25米，寬約 830毫米，總重150公斤，內(nèi)裝12公斤液氮，共有24個(gè)噴嘴。它像一把沒(méi)有坐位的椅子有了這種噴氣背包，宇航員就能在茫茫太空中隨心所欲地翻筋斗、旋轉(zhuǎn)，向上、向下、向前、向后地自由移動(dòng)了。 吃最容易的事變得復(fù)雜奇妙 吃飯、喝水對(duì)于生活在地球上的人來(lái)說(shuō)，是一件再平常不過(guò)的事了，但在失重環(huán)境下的太空生活，宇航員的飲食就變得十分復(fù)雜而且

3、特別奇妙?？梢哉f(shuō)，宇航員的營(yíng)養(yǎng)需求、食品制備、供給和他們的進(jìn)食方式等都有一定的特殊性，與他們?cè)诘孛嫔畹娘嬍秤兄艽蟮牟煌?航天食品從本質(zhì)上講與地面普通食品是一樣的，都是為人體提供能量和營(yíng)養(yǎng)。宇航員攜帶的航天食品應(yīng)盡可能重量輕、體積小。如營(yíng)養(yǎng)好的干化餅干和干化香腸，吃時(shí)用水泡一下，即可恢復(fù)到與新鮮食品相近的味道。航天食品除了要能經(jīng)受住航天特殊環(huán)境因素的影響，如沖擊、振動(dòng)、加速度等的考驗(yàn)而不失效外，還必須針對(duì)宇航員在失重條件下生理改變的指數(shù)對(duì)膳食的營(yíng)養(yǎng)素作適當(dāng)調(diào)整，如肌肉萎縮就要求食品必須提供充足的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)；骨質(zhì)丟失則要求食品提供充足的鈣以及適宜的鈣磷比例和維生素等。 食物全部都 是經(jīng)過(guò)真空

4、包裝的 宇航員在航天飛行活動(dòng)中如何進(jìn)食，對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的考驗(yàn)。在失重條件下，一杯盛滿(mǎn)水的杯子朝下朝上放都一樣，杯子里的水不會(huì)自動(dòng)飄浮或?yàn)⒙涑鰜?lái)，如果放在桌子上，杯子會(huì)連同水一起飛起來(lái)。所以說(shuō)，宇航員在地面上原有的吃飯、喝水習(xí)慣到了太空就完全不能適用了。 一般來(lái)講，各種食物、零件、用具等都是固定好了的。宇航員從食品柜里拿出食品后，要把裝食品的復(fù)合塑料膜袋剪開(kāi)一個(gè)小口，把叉子和筷子伸進(jìn)口袋里叉著往嘴里送。為了防止食品碎屑到處飄飛，影響宇航員或設(shè)備的正常工作，這種食品往往都用小包裝，制成與口大小相近的方塊、長(zhǎng)方塊或小球狀的“一口吃”食品，吃時(shí)不必再切開(kāi)。如果宇航員要喝水，吃湯、羹、汁、果醬時(shí)，

5、直接從塑料口袋或牙膏狀的軟鋁管里，一點(diǎn)一點(diǎn)往嘴里擠就可以了。 隨著火箭技術(shù)的發(fā)展，宇航員從地面帶去的食品可以豐富些了。如濕食品或半濕食品的帶汁火雞、牛肉等，它們的水分含量和地面吃的正常食品相同。現(xiàn)在，宇航員們?cè)谔张摾镆呀?jīng)可以使用微波加熱器來(lái)烘烤食物了。這種微波加熱器與地面上使用的加熱器有所不同。它上面有一些特制的凹進(jìn)去的小格。為了防止加熱時(shí)食物飄浮起來(lái)，需要加熱的食物都必須固定在這些小格內(nèi)，插上電源后，一會(huì)兒就可以將食物加熱到可口的程度。有了它，宇航員們就可以品嘗到熱烘烘、香噴噴的紅燒牛肉、炒蛋、豬排等食物了，其口感與在地面沒(méi)有多大區(qū)別。 住密艙生活考驗(yàn)技巧 宇宙環(huán)境是極為惡劣的，對(duì)人體有害

6、的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙輻射、溫度差異等。在這樣的環(huán)境中宇航員是無(wú)法生存和工作的。于是，科學(xué)家研制出了一種與外界隔絕的密閉環(huán)境座艙用來(lái)保護(hù)宇航員 供宇航員居住、生活和工作的密閉艙是宇宙飛船上的一個(gè)主要部分，是保證宇航員身體健康的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)。生命保障系統(tǒng)最為重要的是供水系統(tǒng)。它必須的主要任務(wù)是供給宇航員生活用水和飲食用水。密閉艙是一個(gè)狹小的環(huán)境，對(duì)不斷產(chǎn)生的污染物加以?xún)艋?，以維持艙內(nèi)空氣新鮮，保證宇航員的身體健康。 由于失重飄浮，宇航員行動(dòng)起來(lái)不像在地面上那樣自如，坐立不穩(wěn)搖搖晃晃，稍一抬頭仰身就有可能來(lái)個(gè)大翻身，彎腰時(shí)又可能翻筋斗，所以一切動(dòng)作都得小心翼翼。航天飛行中，睡袋

7、一般固定在飛船內(nèi)的艙壁上。在失重時(shí)分不清上和下，站著躺著睡都一樣，所以宇航員既可以靠著天花板睡，又可以筆直地站著靠墻壁睡，只要他高興。為了防止無(wú)意中觸及開(kāi)關(guān)，他們睡覺(jué)時(shí)必須把雙手束在胸前。宇宙空間中的睡覺(jué)姿勢(shì)很特殊，失重時(shí)，身體完全放松會(huì)自然形成一種弓狀姿勢(shì)。在空間軌道站上，宇航員已可享受分隔式臥室和床，但他們?cè)谒X(jué)時(shí)必須把自己捆在床上，以免翻身時(shí)因失重而飄離。 宇航員睡覺(jué) 另外，在宇宙中航行的宇航員和地球上的人一樣，也需要有個(gè)人清潔衛(wèi)生的處理，如刷牙、洗臉、洗澡、大小便等等，但這一切都需要有特殊的設(shè)施和技巧。比如在失重時(shí)刷牙，牙膏泡沫很容易飄浮起來(lái)，水珠在艙內(nèi)飛飄，會(huì)影響人的健康和儀器正常運(yùn)

8、轉(zhuǎn)。為防止這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)采用一種特制的橡皮糖，讓宇航員充分咀嚼以代替刷牙，達(dá)到清潔牙齒的目的。宇航員洗澡時(shí)，需要將耳朵塞上，帶上護(hù)目鏡，就像潛水員一樣。當(dāng)人進(jìn)入浴室，還要穿上固定的拖鞋，這樣就不會(huì)飄浮起來(lái)了。美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)上裝備有一種太空馬桶，造價(jià)高達(dá)2340 萬(wàn)美元。這種馬桶可貯存處理更多糞便，有獨(dú)立的尿液分離器，可將尿和糞便分開(kāi)處理。馬桶上的氣流導(dǎo)引裝置，解決了失重條件下人體排泄的困難。 宇航員日常大小便行防止成為茫茫太空的人體衛(wèi)星 由于太空處于真空狀態(tài)，沒(méi)有大氣層的保護(hù)，溫度變化也很大，太陽(yáng)照射時(shí)溫度可高于100，無(wú)陽(yáng)光時(shí)溫度可低于200，同時(shí)還存在著能傷害人體的各種輻射和微流星

9、體，因此在太空行走時(shí)，必須身穿特制航天服。同時(shí)，由于宇宙飛船、空間站、航天飛機(jī)這些載人航天器密閉艙內(nèi)的人造氣壓、空氣組成基本與地面相同，故人體內(nèi)吸有一定量的氮?dú)猓教旆?nèi)的氣壓較低，僅為大氣壓的 275，宇航員如果猛然出艙，遇到低的氣壓后血液供應(yīng)會(huì)較差，溶解在脂肪組織中的氮?dú)庥坞x出來(lái)卻不能通過(guò)血液帶到肺部排出而形成氣泡，因此可能造成氣栓堵塞血管，引發(fā)嚴(yán)重疾病。所以宇航員出艙前需要吸取純氧將體內(nèi)氮?dú)馀懦?，以免隱患。 在太空行走的宇航員圍繞地球高速運(yùn)行時(shí)，在廣袤的空間中沒(méi)有參照物，無(wú)法分清物體的遠(yuǎn)近大小、速度快慢，如無(wú)保險(xiǎn)措施，就可能會(huì)丟失在茫茫太空中而成為人體衛(wèi)星。再加上載人航天器和自己都在運(yùn)動(dòng)，宇航員有時(shí)會(huì)被搞得暈頭轉(zhuǎn)向，亦有可能出現(xiàn)危險(xiǎn)，所以太空行走需要采取保險(xiǎn)措施身系安全帶。安全帶猶如嬰兒的臍帶將宇航員與航天器連接起來(lái)，以防宇航員在太空中走失。 1984年2月7日，美國(guó)的“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)在進(jìn)行第11次飛行時(shí)，宇航員布魯斯麥坎德里斯穿著一種帶助推裝置的航天服，首次在不系安全帶的情況下在太空中自