原標(biāo)題:9大神器建溫馨舒適太空之家
在未來30余天的太空之旅中,,天宮二號與神舟十一號將是中國航天員的家,。天宮上的家與地球上的一樣嗎?昨天,,記者從航天科工集團(tuán)獲悉,,此次航天員飛上太空后將有“太空廚房”“太空空調(diào)”“太空醫(yī)院”等9種產(chǎn)品為航天員營造舒適的太空家居生活,不僅能讓航天員在太空中烹飪美味佳肴,,還有電子小護(hù)士全方位的關(guān)懷,,測量航天員的心跳、呼吸,、體溫,、體重等,實時監(jiān)控航天員的身心狀況,。
衣對抗肌肉萎縮調(diào)節(jié)情緒
上海東華大學(xué)航天員服裝研發(fā)設(shè)計團(tuán)隊設(shè)計研發(fā)保障航天員太空和地面工作生活全過程的系列專用服裝,,其中,既包括航天員在軌工作生活的工作服,、鍛煉服,、休閑服、失重防護(hù)服,、睡具等,,還有常服、任務(wù)訓(xùn)練服,、專用服飾等地面任務(wù)服裝等數(shù)十個種類,,這些專用服裝不僅要確保實現(xiàn)多項特殊功能,還融入中國特色設(shè)計元素,,為航天員增添時尚氣息,。
據(jù)悉,全系列航天服及配飾的款式,、顏色,、圖案,、質(zhì)地等不僅彼此之間相互匹配,還與艙室環(huán)境相融,,體現(xiàn)中國特色文化元素和時代特征,,體現(xiàn)航天員群體的職業(yè)特點和精神風(fēng)貌。各具功能的不同類型服裝,,有的能夠幫助
航天員在長時間太空飛行中對抗失重導(dǎo)致的肌肉萎縮,,有的還能呵護(hù)航天員調(diào)節(jié)他們的情緒和心情,同時還要考慮艙內(nèi)光線環(huán)境下進(jìn)行攝影,、攝像和圖像傳輸后的顯示效果,。
其中,運動鍛煉服裝由可拆卸組合式上衣與褲裝構(gòu)成,,用于航天員在“天宮二號”空間實驗室進(jìn)行太空跑臺運動,、騎自行車運動時穿著。在設(shè)計時,,既要在服裝結(jié)構(gòu)上滿足失重狀態(tài)下航天員肢體運動的動作變化和舒適度要求,,又要兼顧狹小空間實驗室內(nèi)的視覺感受。最終,,這一系列運動鍛煉服依據(jù)失重著裝感覺模擬艙中視覺心理學(xué)實驗分析結(jié)果,,采用了不同純度藍(lán)色色塊匹配使用,動感的線條分割符合人體工學(xué),,衣擺,、袖口、褲口寬松度都可以自由調(diào)節(jié),,衣袖、褲腿可自由拆卸組合,,特殊針織面料具有良好的熱濕傳遞性,、接觸舒適性、衛(wèi)生清潔性能,。
進(jìn)入“天宮二號”空間實驗室的運動鍛煉服裝對各項功能要求特別高,,每件衣服重量誤差超過1克就為不合格,特殊部位的尺寸誤差超過2毫米就要返工,。東華大學(xué)航天員服裝研發(fā)設(shè)計團(tuán)隊負(fù)責(zé)人,、服裝學(xué)院院長李俊介紹說,團(tuán)隊依托高??蒲袃?yōu)勢,,分別在美觀性、舒適性,、防護(hù)性,、工效性等工程化測試平臺中針對各種應(yīng)用場景和環(huán)境狀況,,對專用服裝的材料及樣件進(jìn)行了上千次各類整體評價和局部測試。
食地道中餐30分鐘即出爐
民以食為天,,在太空,,航天員吃得好最為重要,他們能否享用到美味的家鄉(xiāng)飯菜,?有了“太空廚房”,,地道的中國味道就是舉手之勞。
據(jù)航天科工集團(tuán)介紹,,為神舟十一號飛船量身定制的“太空廚房”是一個白色方盒,長,、寬,、高均不足30厘米,重量僅僅4.4千克,,學(xué)名叫做食品加熱裝置,。小小的方盒內(nèi)有三層加熱空間,可以同時均勻加熱一份米飯和兩份菜,。輕輕按下電源開關(guān),,耐心等上30分鐘,一份冒著熱氣的地道中餐便新鮮出爐,。熱騰騰的米飯,、香噴噴的魚香肉絲、宮爆雞丁……舌尖上同一種味道的中餐,,讓遠(yuǎn)在太空
中的航天員享受“家”的味道,。當(dāng)然,如果想變一變口味,,太空廚房加熱西餐也是手到擒來,,手動加熱可以自行選擇加熱時間。
神舟十一號的廚房器件全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化,,全面升級到中國宇航級標(biāo)準(zhǔn),,可靠性更高,產(chǎn)品使用壽命也大幅提升,。
住小泵閥精確調(diào)節(jié)溫度濕度
“‘神舟十一號’飛船在太空中飛行,,最關(guān)鍵的是兩名航天員的安危。而要確保航天員在太空中的生活舒適安全,,就必須有適宜人類生存生活的溫度和氧氣等,。”航天六院質(zhì)量技術(shù)部副部長譚松林說,,要營造這樣一個溫馨的“家”,,就要靠熱控分系統(tǒng)和環(huán)控生保系統(tǒng)來提供,。由中國航天科技集團(tuán)公司第六研究院11所(京)研制的航天器小泵閥,將為航天員在太空中的生活舒適安全發(fā)揮重要作用,。
熱控分系統(tǒng)和環(huán)控生保系統(tǒng),,分別位于載人飛船的推進(jìn)艙和軌道艙的艙壁內(nèi)?!碍h(huán)控,、熱控分系統(tǒng)主要采用流體換熱技術(shù)進(jìn)行溫度控制,通過流體流動將船上產(chǎn)生的熱量傳遞給外部輻射器,,再通過輻射器將熱量輻射到太空中,。”航天六院11所(京)溫控能源系統(tǒng)事業(yè)部總工孫鳳煥說,。
熱控分系統(tǒng)的作用是使飛船內(nèi)保持一定的溫度濕度,,環(huán)控生保系統(tǒng)是為航天員創(chuàng)造合適的艙內(nèi)生存環(huán)境條件,保障航天員在
空間飛行的特殊環(huán)境下安全生活和正常工作,。
飛船上的能源非常寶貴,,產(chǎn)品不但要滿足性能要求,還要重量輕,、外形小巧,。航天六院研制的最大補償器體積不超過9.5升,最小的自控閥體積只有0.5升,,別看“身材小”,,但小產(chǎn)品凝練著大智慧,除了具備結(jié)構(gòu)新穎簡潔,、可靠性高等優(yōu)點外,,還能夠承受發(fā)射和在軌的復(fù)雜工作條件,為航天員提供了一個溫馨舒適的太空環(huán)境,。
醫(yī)“小護(hù)士”確保航天員健康
在太空,,航天員的心跳、體溫是多少,?由“小護(hù)士”來測量,;航天員的肌肉疲勞,由“小護(hù)士”來按摩,;航天員心理狀況如何,?“小護(hù)士”會把相關(guān)指標(biāo)發(fā)送到地面,由專家適時進(jìn)行心理干預(yù)……本次任務(wù)期間,,溫馨的“太空醫(yī)院”全方位的關(guān)懷,,確保航天員的身心健康。
在航天科工集團(tuán)四院紅峰公司的產(chǎn)品陳列室,,記者看到了一個個堅守崗位的“小護(hù)士”:檢測
并自動傳輸航天員心電,、呼吸,、體溫等生理指標(biāo)的生理信號測試盒;對航天員進(jìn)行電脈沖刺激按摩,,協(xié)助航天員進(jìn)行肌肉疲勞恢復(fù)和肌肉力量訓(xùn)練,,防止長期飛行試驗造成肌肉萎縮的神經(jīng)肌肉刺激儀;讀取航天員心電數(shù)據(jù),,并將數(shù)據(jù)傳送到醫(yī)學(xué)信息管理主機配合分析的動態(tài)心電數(shù)據(jù)讀取記錄裝置……這些銀灰色長方體裝置最小的跟煙盒差不多,,大的也不過手掌大小。
用通過APP掌控整個飛船
如今,,大家日常生活中已經(jīng)離不開電腦和手機,,在航天員太空之家是否也會有一款好的太空APP方便他們的工作和生活呢。
記者了解到,,在神舟十一號飛船中使用的儀表控制器應(yīng)用軟件就是航天員的智能APP,,在這款由中國航天科技集團(tuán)公司五院西安分院研制的軟件中不僅匯集了神舟十一號飛船14個分系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù),而且能夠顯示與飛船和航天員相關(guān)的54幅頁面圖,,還能夠為飛船的自主應(yīng)急返回尋找最佳的落點。有了這樣一款智能的太空APP,,航天員就可以一目了然地掌握自己和神舟飛船的所有情況,。
據(jù)開發(fā)這款A(yù)PP的西安分院的研發(fā)人員張赤萍介紹,在航天員所使用的儀表下方,,有一排分別標(biāo)著姿態(tài)綜顯,、地圖環(huán)控、計劃熱控,、推進(jìn)等一系列的按鈕,。航天員會根據(jù)飛行任務(wù)的需要選擇自己需要的畫面來顯示。當(dāng)航天員點擊姿態(tài)綜顯按鈕之后,,與飛船相關(guān)的開機時間,、軌道控制時間、飛船飛行的速度等近20項信息都會顯示在屏幕上,,航天員通過這些數(shù)據(jù)來判斷飛行的狀態(tài),。
在神舟十一號飛船上共有14個分系統(tǒng),當(dāng)飛船各個分系統(tǒng)開始工作的時候,,所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會匯集到數(shù)管分系統(tǒng),,太空APP就開始對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,并轉(zhuǎn)換為航天員可以直觀識別和操作的內(nèi)容,,最終在儀表上顯示出來,。這樣,航天員通過太空APP就可以時刻直觀地掌握飛船各個系統(tǒng)的工作狀態(tài),,“這一款軟件使用C語言來撰寫的,,由4萬多行代碼組成,,由于采用了嵌入式的平臺,在軟件的實時性和可靠性方面具有明顯的優(yōu)勢”,。
除了顯示看似乏味的數(shù)字信息以外,,航天員所用的太空APP還可以顯示飛船全姿態(tài)圖、彩色世界地圖,、交會對接畫面等與神舟十一號飛船相關(guān)的54組畫面,。由于這款太空APP采用了獨特的圖形顯示技術(shù),實現(xiàn)了圖形,、文字的智能化處理與顯示,,為航天員執(zhí)行任務(wù)提供了清晰、直觀,、舒適的顯示界面,。研發(fā)人員吳華軍告訴我們,這樣的設(shè)計更符合人機工效學(xué)原理,,提高了航天員執(zhí)行任務(wù)的效率,,減輕了航天員的負(fù)擔(dān)。
在未來的空間任務(wù)中,,研發(fā)人員們將根據(jù)需要適當(dāng)開發(fā)部分具有娛樂功能的界面,,以便緩解航天員的精神壓力。