新聞多一度丨美國宇航員「出差」8天變9個月,他們面臨哪些考驗?
據美國航天局12月17日介紹,因波音公司「星際客機」飛船技術故障滯留國際空間站的兩名美國宇航員,將不早於明年3月底返回地球。這讓此前「明年2月返回地球」的計劃再度推遲,也意味著原計劃在太空「出差」8天的兩人在空間站停留期至少超過9個月。他們為何滯留了這麼久?會面臨哪些考驗?對宇航員可能產生哪些影響?一文速覽。
返回地球時間為何一再推遲?
6月5日,宇航員巴利·威爾莫爾(前左)與蘇尼·威廉斯(前右)準備搭乘波音公司「星際客機」飛船執行載人試飛任務。新華社發(美國航天局供圖)
今年6月5日,首次載人試飛的「星際客機」飛船搭乘美國聯合發射聯盟公司「宇宙神5」型火箭,從美國佛羅里達州卡納干沙路韋拿角空軍基地發射升空,將美國宇航員巴利·威爾莫爾和蘇尼·威廉斯送往國際空間站。飛船6月6日飛抵國際空間站,原定6月14日脫離空間站返回地球,但由於出現推進器故障和氦氣泄漏等問題,返航時間一再推遲。
6月5日,美國波音公司「星際客機」飛船首次執行載人試飛任務,搭載兩名美國宇航員前往國際空間站。新華社發(美國航天局供圖)
據美國太空網站6月18日報導,「星際客機」首次嘗試與國際空間站對接時,部分推進器一度失靈。飛船在執行任務期間還多次出現氦氣泄漏問題。搭乘「星際客機」升空的兩名宇航員一直在軌道上測試飛船的各種系統,地麵糰隊也在繼續分析數據,以更好地處理推進器故障和氦氣泄漏問題。
美國航天局商業載人項目經理史提芬·斯蒂克在6月28日召開的媒體電話會上說,工程師團隊最早於7月2日開始在美國新墨西哥州白沙導彈靶場對「星際客機」的推進器技術進行一系列地面檢查和測試,這可能耗時數週。在這些測試完成之前,無法給出具體的返航日期。
斯蒂克在美國航天局7月10日舉行的媒體電話會上表示,地面測試數據仍在分析中,雖然返航方案尚未最終確定,但最佳方案仍是由「星際客機」把兩名宇航員送回地球。兩名宇航員在當天的電話會上連線時表示,相信波音飛船能將他們安全送回地球。
7月10日,宇航員巴利·威爾莫爾(右)與蘇尼·威廉斯在國際空間站與地面連線時發言。圖片來源:美國航天局
美航天局8月7日宣佈,如果波音遲遲無法排除「星際客機」飛船故障,將考慮換用「龍」飛船將滯留宇航員運回地球,其著陸時間可能在明年2月。
當地時間9月7日,美國波音公司的「星際客機」飛船在地球著陸,標誌著該飛船首次載人試飛任務結束。出於安全考慮,飛船送上太空的兩名宇航員巴利·威爾莫爾和蘇尼·威廉斯沒有一起返航。當時美航天局宣佈兩名宇航員改為明年2月乘「龍」飛船返回地球。
美國波音「星際客機」飛船啟程返回地球。影片/新京報
當地時間9月29日,美國國家航空航天局(NASA)表示,美國太空探索技術公司(SpaceX)執行太空救援任務「Crew-9」的「龍」飛船已於美國東區時間29日17時30分成功到達國際空間站。
「龍」飛船對接國際空間站,將救援滯留太空的美宇航員。影片/新京報
美航天局12月17日公佈了新一期美太空探索技術公司「龍」飛船載人航天任務計劃,這次代號「Crew-10」的航天任務發射時間從原定的明年2月推遲至不早於明年3月底。
因為需要在國際空間站完成交接工作,「Crew-10」將美日俄4名宇航員送達後,目前在國際空間站執行代號「Crew-9」任務的4名宇航員才能搭乘「龍」飛船返回地球,其中包括滯留空間站的兩名美國宇航員威爾莫爾和威廉斯。
被困太空的宇航員面臨哪些考驗?
有的朋友會覺著在空間站裡面欣賞太陽系美景,以及在零重力狀態下飄來飄去,也是種不錯的生活體驗。但實際上,威廉斯和威爾莫爾這兩位宇航員要面臨更長時間的太空考驗。
雖然太空景色美不勝收,但國際空間站可不是一個理想的渡假勝地。空間狹小、失重環境等,讓滯留的每一天,都不容易,這也讓人們為他們「捏了一把汗」。
考驗一:「電話亭」大小的睡眠艙
在地球上,睡覺是再簡單不過的事情了。但在失重的太空中,躺下或是把頭靠在枕頭上幾乎是不可能的。在國際空間站上,宇航員的主要睡眠區位於空間站的「和諧」艙,每個睡眠艙就如同一個電話亭大小。他們要用睡袋把自己固定在艙內。
考驗二:有點複雜的上廁所
在國際空間站上,上廁所被戲稱為「軌道廁所」。與地球上的廁所不同,太空上的廁所分為固體和液體廢物兩個容器。宇航員用一個帶漏鬥的管子來收集尿液,而固體廢物則通過一個帶蓋的小孔和風扇吸力來處理。
一旦宇航員上完廁所,糞便會被吸入垃圾袋中,在那裡被脫水和壓縮處理,這些袋子有時會被送回地球進行研究,但通常會在大氣中燃燒。尿液通過空間站的水回收系統,被轉化為可用的水。
考驗三:太空洗澡,基本靠「擦」
在太空中,洗澡是不可能的。因為沒有重力,水的表面張力使它像一種黏稠的團塊,形成大的漂浮球體,附著在附近的表面上。宇航員只能每天用濕毛巾擦洗兩次,並使用無水洗髮水清潔頭髮。因為要注意防止牙膏泡沫和水珠,在太空微重力環境下四處漂浮,而漂浮的廢水對電子設備有危險,航天員在太空刷完牙後要將牙膏沫吐到紙巾上扔掉,當然,要是喜歡那些可食用的牙膏沫,也可以直接吞下。
考驗四:讓人難受的「太空暈」
與地球不同,國際空間站和太空飛船中的重力非常微弱。由此產生的症狀包括頭痛、噁心和嘔吐等,稱為「太空暈」。這種狀態不會持續太久。在太空停留幾天后,太空暈會逐漸減輕。太空暈的嚴重程度因人而異。
長期滯留可能對宇航員產生哪些影響?
通常情況下,在國際空間站停留的最長時間為6個月,或者說是182天,因為雖然空間站看似生活設施完備,卻也會對宇航員的健康造成損害。他們停留的時間越長,這些健康問題就會越嚴重。
今年11月,2張拍攝於9月24日的照片流出,照片顯示威廉斯臉頰凹陷,看起來十分憔悴,引發公眾對宇航員健康的擔憂。有醫生評論稱她的體重正在迅速下降。
但威廉斯稱關於她健康的擔憂都是謠言,「其實我的體重和進入國際空間站時是一樣的」。她表示通過使用健身器材增加了肌肉。威廉斯還討論了她的飲食情況,但並未提供她的熱量攝入細節。
滯留太空的女宇航員首次回應變「錐子臉」:我的體重和進來時一樣。影片/新京報
一名來自美國西雅圖的肺病專科醫生則認為,從她凹陷的臉頰可以看出,她可能已經嚴重缺乏(卡路里攝入)一段時間了。
研究表明,生活在太空會對人類健康造成損害,太空環境惡劣,宇航員會損失體脂、肌肉、骨密度,並承受高劑量的輻射,這可能引發一系列健康問題,甚至導致他們更容易受到感染。
骨骼和肌肉力量變弱
長時間在太空中停留會導致骨骼和肌肉退化。在地球上,由於受到重力作用,我們不斷使用腿部和腰部的肌肉和骨骼來抵抗這種力量。在重力非常微弱的太空中,即使不用兩條腿站立,也能保持姿勢,移動時也不需要使用腿部。長時間在太空中滯留會導致肌肉力量減弱,骨量減少。因此,科學家正在研究預防宇航員骨量減少的藥物。
熱量攝入與消耗難題
在太空中,人體需要適應重力的變化,並在寒冷、惡劣的條件下保持體溫,因此人體會燃燒掉更多的卡路里。另外,為了防止肌肉和骨骼流失,宇航員們每天還需要鍛鍊大約2.5個小時,這也會燃燒掉更多的卡路里。宇航局鼓勵宇航員們在太空中每天攝入大約3500卡路里的食物,以防止身體衰弱。然而,即便威廉斯食用高熱量的薯條和香腸比薩,她的熱量攝入仍然不足。
性別差異導致的身體影響
美國宇航局在2014年的一項研究發現,女性在太空飛行過程中血漿量的損失比男性大,因為女性的應激反應是心率加速,而男性的應激反應則是血管阻力增加。血漿的流失會導致人體代謝率增加,同時人體也會調動資源來適應血漿的流失,這些機制都會導致卡路里的消耗增加,最終讓體重減輕。
2023年發佈的另一項研究也發現,在太空旅行等微重力環境下,女性的肌肉損失比男性更多。相關研究者表示:「所以你會看到(女宇航員)威廉斯照片中的樣子,我認為她的身體如同正在經受長期在高海拔地區生活。」
心理壓力
除了身體健康問題,宇航員在太空中還面臨著巨大的心理挑戰。長期滯留在太空,與世隔絕,缺乏與家人和朋友的聯繫,這些都會對宇航員的心理狀態產生影響。
願兩位宇航員能夠盡快返回地球
與家人和朋友們團聚
資料來源:新華社、央視新聞、新京報、極目新聞、北京科技報、廣西壯族自治區科學技術協會公眾號等
編輯 艾崢 校對 張彥君