航天员在空间站的工作

文/ 闻新 方慧 图/孙立新 潘宇豪

太空是个充满魅力的神奇世界，在太空中的生活更是充满魅力。运行于轨道上的空间站里，每件东西都是漂浮的。这篇文章采用图解的方式，告诉读者航天员们在空间站里所要做的工作。

航天员有时需要到舱外执行任务，比如对空间站外部部件进行维修。维修对象是舱外的电子器件和机械部件。舱外维修时，航天员需要穿好航天服，然后打开气闸舱舱门，系上安全绳。气闸舱有内外两层闸门，及时开启和关闭闸门可以防止宝贵的空气跑出空间站。航天员所穿的航天服，带有提供氧气-二氧化碳循环装备，进而保证供氧，以及温控设备维持适宜的人体温度，头盔上还有防止阳光刺眼的太阳防护罩。

空间站上的实验室具备很多地面实验室所不具备的条件，比如失重的环境与辐射影响等等。航天员在空间站中的一项重要工作就是进行各种太空实验任务，如太空种植就是其中之一。

空间站有一套新鲜食品“生产线”，为了满足植物生长过程中所需要的光照条件，它采用红、蓝、绿三色LED光线照射植物。植物生长在含有介质和肥料的培养袋上，袋子表层有毛细管作用，使得肥料营养进入植物体内。2014年航天员成功地种植出了红色长叶莴苣。

空间站中的灰尘会因失重而四处漂浮，直到被某个物体阻挡并附着在上面。因此航天员需要定期清理灰尘以防造成仪器损坏。航天员用来清理灰尘的装置叫真空吸尘器。它内部有一个电动抽风机，通电后吸尘器内部将瞬间变为真空，内部的气压大大低于外界的气压，在气压差的作用下，灰尘和脏东西随着气流进入吸尘器桶体内，再经过集尘袋的过滤，最后尘垢被集尘袋收集，净化后的空气则经过电动机重新回到室内。

空间站所需的物品都是用货运飞船从地面运送上去的。为了接收货运飞船的货物，首先空间站要同货运飞船对接。国际空间站部署了数个对接口，可同时停泊几艘飞船或航天器。航天员通过对接口，完成物品的接收和新老航天员的更换。

在对接过程中，航天员需要在舱内，通过观察窗调节空间站的位置，进而实现手动对接。对接时，两个飞行器的对接机构先接触，然后锁紧装置逐渐将它们拉拢，使对接口达到密封。

完成与货运飞船的对接后，航天员可以打开舱门，将补给物品搬运进空间站内并进行整理。这些物品包含航天员生活所需的日用品、食品、科研设备，甚至活体实验动物等等。在整理过程中，飞船还会根据空间站需求对其进行燃料补给以及舱内气体补充。航天员将物品从货运飞船搬出，然后将废弃物倒入货运飞船，使其随货运飞船坠入大气层烧毁。物品运送是空间站的后勤保障中十分重要的环节，它会延长航天员在太空的驻留时间与空间站的工作寿命。

对地观测也是空间站上航天员们的工作任务之一。从空间站的观测窗口看地球时，能够看到许多独特而令人震撼的美景。至今为止，国际空间站上的航天员已经为人们拍摄了无数张精美绝伦的照片。比如2006年所拍摄的著名照片“地球项圈”，就向人们展示了一个由位于北太平洋的607个岛屿组成的奇特项圈。

空间站寿命长、空间大的特点也为建立未来的空间工厂打下了坚实的基础。材料加工与生产是空间站的一个重要应用。航天员利用太空微重力、高真空、高洁净等环境资源，可以进行高纯度药品的空间生产、提炼无缺陷晶体和制造无泡沫合金等。在微重力环境下，液体中密度不同的成分不会发生沉淀和对流，采用电泳技术，可达到大大提高生产效率、降低反应成本的效果，如空间站制药速度是地球上的几百倍，砷化镓的生产成本仅为地球的1%。