什么是国际空间站?
国际空间站(简称ISS)是一艘在距地面约250英里高空绕地球运行的巨型飞船。它是人类在太空中建造的最大结构,从一端到另一端大约有一个橄榄球场那么长。国际空间站以每小时约17,500英里的速度飞行,意味着它每90分钟绕地球一圈。来自世界各地的宇航员在空间站上共同生活和工作,通常组成六七人的团队。2000年11月,第一批乘组抵达国际空间站,此后人类在那里连续居住至今。
在国际空间站上生活最不寻常的一点是,一切都漂浮着。由于空间站处于绕地球自由落体的持续状态,宇航员会体验到微重力,使他们感到失重。他们在空间站各模块间漂浮穿行,而不是行走;他们还必须把自己套进固定在墙壁上的睡袋里,以免睡觉时漂走。就连水也以摇摆的气泡形态漂在空中,所以宇航员无法像在地球上那样倒一杯水。新到的船员需要一段时间来适应在不撞到设备或彼此的情况下移动。
国际空间站上的宇航员每天吃三顿饭,但他们的食物看起来与学校食堂里的食物大不相同。大多数太空食品装在密封袋里,经过冷冻干燥、热稳定处理或脱水处理,无需冷藏便可保鲜。宇航员向一些食物中加水复原,用小型食物加热器加热其他食物。太空中使用玉米饼代替面包,因为面包会产生漂浮的面包屑,可能进入设备或宇航员的眼睛。船员们可以从数百种不同菜单项目中选择,来自不同国家的航天机构也会贡献各自的特色菜肴。
国际空间站上的典型一天遵循严格的时间表,帮助宇航员保持高效和健康。船员们约在格林威治标准时间早上6点起床,以个人卫生清洁、早餐和与任务控制中心的每日规划会议开始新的一天。宇航员每天工作约八个半小时,进行科学实验、维护空间站及完成其他任务。他们每天安排两小时的锻炼,使用带绑带的跑步机和阻力训练设备等特殊器材,因为如果没有重力,他们的肌肉和骨骼会迅速萎缩。晚上留出时间用餐、自由活动,并与地球上的家人联系。
国际空间站是世界上最重要的科学实验室之一,因为它让研究人员能够研究在没有重力牵引的情况下事物的行为方式。空间站上的科学家进行生物学、物理学、医学和地球科学实验,这些实验在其他任何地方都无法进行。例如,研究人员培育了晶体,研究了火焰在微重力环境中燃烧方式的不同,甚至在太空中种植了生菜和其他植物。这些实验帮助科学家了解人体在长期太空任务中如何变化,这对未来前往月球和火星的旅行非常重要。自国际空间站开始运行以来,在那里已开展了数千项科学研究。
有时宇航员需要离开空间站进行维修、安装新设备或开展实验。这些到外太空的旅行被称为舱外活动(EVA),但大多数人知道它的名字是太空行走。准备一次太空行走需要数小时,因为宇航员必须穿上厚重的航天服,以抵御太空极端温度和真空环境的威胁。一次太空行走可以持续六到八小时,宇航员始终通过安全绳连接在空间站上,以防漂走。为保持空间站正常运行,已在国际空间站进行了数百次太空行走。
国际空间站是五个航天机构的合作项目,代表15个国家,包括美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)、欧洲航天局(ESA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和加拿大航天局(CSA)。船员们通常讲不同的语言,空间站上的两种官方语言是英语和俄语。宇航员在任务前一起训练数月,以便能够作为一个团队协作并应对紧急情况。在狭小的空间里与同样的人共同生活数月,需要耐心、合作精神和良好的沟通能力。国际空间站证明,来自不同国家的人们共同努力可以取得令人惊叹的成就。
国际空间站已经绕地球运行超过25年,各航天机构现在正在规划下一步。NASA预计国际空间站将持续运行到2030年左右,然后安全地脱轨进入太平洋。几家私营公司正在开发新的商业空间站,可能取代国际空间站,让更多人能够访问太空。从国际空间站获得的关于在太空中生活和工作的经验教训,将帮助工程师设计用于更长时间月球和火星任务的飞船。宇航员在太空中学到的关于保持健康、种植食物和回收水的一切知识,都将塑造人类太空探索的未来。