在空间站“吃喝拉撒”，是何种感受？

董健

2017年，欧洲宇航局公布了法国宇航员在国际空间站吃“马卡龙”的照片。

随着中国的“天宫”空间站正式进驻航天员，算上美国和俄罗斯等国合伙搞的“国际空间站”，人类在太空里又有了两个同时运转中的空间站。宇航员在空间站的生活是个很有意思的事情，这跟乘坐飞船环绕地球几圈有着本质的不同，相比飞船的飞行时间，空间站要累月成年地在轨道飞行，宇航员在这里生活的时间，少则数周长则论年。如果在短时间里有各种不便，宇航员也可以忍耐一下：可以吃邮票大小、用糯米纸膜包裹的即食食品，可以用纸尿裤凑合一下解决排泄问题……但是到了累月成年的份上，他们该怎么过？比如俄罗斯宇航员谢尔盖·克里卡列夫和谢尔盖·阿夫杰耶夫都在空间站停留了2年，美国女宇航员佩吉·惠特森也有534天，这种不便性就可能压到人的生理忍耐极限了，因此必须想办法解决。但在太空里，人类的生存面临着几个严峻挑战——失重、物资支持和空间有限，这让解决宇航员的长期生存问题变得尤其棘手。

失重与碎末

失重，从电视里看起来是个蛮好玩的事情：不管多重的包裹宇航员都可以轻松地用手指提起，而且他们也不再需要走路，可以用手脚划动空气就能飞来飞去。可是，这会给普通的日常生活带来多少麻烦呢？有这样一个笑话：在太空里，美国宇航员想写航行日志，可是钢笔和圆珠笔是用不了的，因为失重导致墨水不会自动流向笔尖。最后不得不花了200万美元开发了一种内部充氮气，利用气压推动油墨的圆珠笔。美国人很好奇，苏联人是如何解决这个问题的？终于，在美国的航天飞机和苏联的和平号空间站对接时，他们专门问了一下，结果是苏联人从口袋里拿出了——铅笔。

当然，这终归只是个笑话，因为在太空里普通的铅笔也是不能随便使用的！铅笔的笔芯是由石墨混合黏土制成的，在书写的时候不可避免地会有一些微小的颗粒脱落。在地球上，重力会把这些微小的颗粒变成地上的尘埃，打扫一下自然就没事了。可是在空间站里，这也许会成为要命的问题。因为失重，这些四处漂浮的颗粒会被宇航员吸进肺部，日积月累很可能危及其健康。而更危险的情况是，因为空间站不存在所谓的“地板”，在有限的空间里四面八方都被塞满了设备，而铅笔的石墨颗粒是良好的导体，当颗粒进入这些设备后造成短路，轻则引起设备故障，重则可能起火引发爆炸……所以，早期的美苏宇航员虽然都使用铅笔，但也必须是特制的，确保不会在书写的时候产生微小颗粒的脱落。即便这样，特制铅笔也总有各种不便，于是今天各国宇航员在空間站书写时，还真就采用了大价钱开发出来的气压平衡笔。

失重带来的麻烦可不止这么一点。宇航员吃饭喝水也要面临这种挑战，虽然中国航天员的食谱很丰富，可吃法就要和在地球上大为不同了。同样是炒饭，在地球上可以用碗盛饭慢慢吃，在太空里他们可没有这么“奢侈”，只能吃装在密封袋子里的食物，用微波炉或者水浴加热后，撕开一个小口慢慢地挤着吃。只有吃面条时可以用上叉子或筷子，放在桌面上的盒子里，而桌面和盒子之间需要有用来固定的磁性装置，不然宇航员可能就要追着飘荡的面条吃面了，那就不是滑稽的问题而是麻烦了。同时，吃的时候还不可以说话！因为食物饭渣在失重条件下，也会随着气流到处乱飞。同理，喝茶或者果汁时，只能拿着类似奶瓶一样的装备慢慢挤。即使他们在消遣时——可以看见他们把花生扔在空中慢慢用嘴接住，也绝对不会看见他们如此去吃薯片之类的食物，因为同样会产生太多的碎末。

“方便”之难

还是因为失重，产生摩擦力的机会也变得稀少起来。也许你觉得没摩擦是好事，但在太空里上厕所时，就不会这样认为了。因为小便的反作用力很可能让你飞出去！宇航员不管男女，在上厕所时，都必须先把自己固定住。这不光是防止宇航员在空间站里碰伤自己，更重要的是防止尿液在空中四处飞舞，否则这不仅是个“有味道”的麻烦，同样可能会带来空间站的灭顶之灾！

针对小便问题，美苏之间就曾各自脑洞大开过。苏联直接利用了自己的现成技术“远航内裤”——当年苏联轰炸机为了确保飞机性能而不得不压缩人员活动空间，远航的飞行员为解决内急问题，专门发明了连在真空泵上的内裤。而美国的远程轰炸机空间足够，所以有位置专门设置了卫生间和马桶。在没有这种“技术储备”的情况下，美国想解决太空小便问题只能另想法子，结果发明出了太空“纸尿裤”。后来经过多年发展演变成为“尿不湿”，太空技术转为民用，也减少了航天投入的成本，没想到“尿不湿”如今在民用领域也能赚得盆满钵满。不过，这两种办法应付飞船上短期工作的宇航员所需还可以，但对空间站里长时间生活工作的宇航员来说，还是让人接受不了。所以后来各国空间站都设置了昂贵的太空马桶，研发费用和造价也是天文数字。这种马桶不仅能固定住宇航员，更重要的是里面设计了精巧的真空泵，能快速地抽走尿液和粪便。

为什么不采用一次性的塑料袋，用完就扔？其实，那意味着更多的麻烦和危险。早期的宇航员确实尝试过类似的办法，躲到舱室角落用塑料袋解决问题，但这样做会非常容易弄脏自己。和平号空间站早期的设计也是把尿液直排去太空的，但是麻烦很快就来了——排到太空的尿液飘舞在空间站周围，没多久就因为低温变成了冰块，凝结在了太阳能电池板上，最后导致空间站停电，没办法的宇航员只能出舱，手动敲掉这一块块在太空里还是黄澄澄的冰……这样，宇航员的安全无法保证，也同样会危及空间站的安全，无奈最后只能搞“内循环”了。顺便一提，在空间站里洗澡依然不容易。首先，要防止出现四处飞舞的水球;其次，除了喷头之外，宇航员同样也需要有个固定物，不然水的作用力会把他冲走;再有，还需要一个巨大的密封塑料袋外加真空泵同时工作，而同伴们则必须拿着大毛巾和吸水纸在一旁警戒。

当然，尿液的主要成分还是水，而空间站里物资有限，水的价格可以说比黄金还贵。尿液里的水分怎么可以浪费？为了宝贵的水分，也为了空间站的安全，这些都必须循环利用。此时，造价上亿的马桶自然有其昂贵的理由了。除了真空泵确保宇航员不会“惹麻烦”之外，更重要的是马桶里有一个复杂的分离和烘干系统，能把排泄物固化到体积最小之余，还能确保提纯出来的水分达到纯净水的标准。同时，也把人体排出的硫化氢、甲烷、吲哚等既危险又有味道的气体一并过滤掉了。

一个滑稽的事实是，目前在设计太空马桶的技术方面，俄罗斯还是领先于美国的。现在国际空间站上使用的马桶就是由俄罗斯设计制造的，但由美国出钱购买安装的。如此复杂的太空马桶同时要满足体积小、重量轻、功能全面等苛刻要求，还要有不能轻易堵塞的可靠性。太空马桶具有的技术复杂性，你可以想象一下，俄罗斯能设计出来，也实属不易。不过，似乎美国对此仍然不满意。无论是因为必须从俄罗斯进口马桶让美国感到丢脸，还是因为2000万美元的马桶造价让美国难以接受，美国始终认为俄罗斯设计的马桶依然存在缺陷，比如容易造成男性宇航员受伤的情况。据说美国目前正在悬赏征集未来空间站的马桶设计方案。

在太空种植植物。

宇航員用特制的棋盘和地面控制中心的工作人员进行一场国际象棋比赛。

在太空失重环境下理发，头发会飘散。宇航员在理发推子上套一个类似吸尘器的东西，可以把剪下的头发吸进去。

会更有趣

失重还带来一个不容忽视的麻烦——人体骨质流失和肌肉萎缩。因为身体不再需要负担重力，所有的宇航员都会出现这种现象，即便是采取了饮食补充和专门的强化锻炼，也不能阻止这种现象的发生，只能是延缓。造成这个问题的原因到现在还依旧众说纷纭，没有一个明确的答案，所以也没有彻底的解决方案。不管多么健壮的宇航员，长期在太空停留，返回地球后他们只能先坐轮椅。这是为了重新习惯在地球重力作用下的行走模式，更重要的原因是，他们多数都已经患有不同程度的骨质疏松了，不小心就会让自己骨折受伤。睡觉反而是宇航员受影响最小的一件事，失重条件下只要用睡袋把自己固定好，大多数人很快就能习惯。不过，为了确保更好的睡眠，美国人开发了一个加压睡眠系统，这种睡袋在宇航员“躺进去”的时候，能自动产生类似床铺的压力，让宇航员找到在地球上躺在床上睡觉的感觉，更好地解决睡眠质量问题。

物资和空间有限造成的困难还有很多，比如宇航员没法携带太多的私人物品，长时间在封闭空间里只跟有限的人接触，普遍会产生精神紧张的状态。过去的宇航员试图通过娱乐消遣来解决这个问题，但发现并没有想象中的那么容易。可以下棋吗？对不起，失重条件下你做不到。可以抽烟吗？更不可能，道理不言而喻。可以喝酒吗？理论上也是不允许的，但曾经也有苏联宇航员偷偷地把酒带上过空间站的案例。所以，能带几盘磁带和一个录音机听听音乐，就算奢侈的享受了。

计算机技术的进步，让现在的宇航员在太空打牌下棋绝对没问题，看电影也是可以的。当然，基于信道资源的宝贵，电影绝对不是通过网络下载的，只能提前储存在笔记本电脑的硬盘里。目前各国为了公关需要，同时也具有通信试验的科研性质，宇航员在空间站里已经可以用WIFI跟家人发送电子邮件或者更新自己的社交媒体了。那些在日常生活中稀松平常的娱乐项目，在空间站里都是宝贵而奢侈的要求了，要知道，实现这种信道通信技术的成本，可不像我们在地球上上网如此便宜。不过，未来随着人类各种技术的进步，空间站的生活也将不再枯燥无聊，更重要的是不再危险和昂贵。普通人作为旅客进入太空的时刻也许真就到来了。不要忘记的是，正是这些宇航员在太空中肩负着伟大的使命，在空间站不断探索着未知的星辰大海，开拓着人类前进的道路。

（责编：南名俊岳）