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空间站引领未来人类生活


http://www.sina.com.cn 2006年09月17日02:03 深圳特区报

  美“阿特兰蒂斯”号航天飞机明日开始返航首位太空女游客乘俄“联盟”号飞船同日升空

  空间站引领未来人类生活

  阿努谢赫·安萨里,40岁,美国一家电信技术公司老板。她将在国际空间站逗留10
天。作为一名伊朗裔美国企业家,安萨里将在自己的宇航服上同时佩戴美国国旗和伊朗国旗徽章。作为第48名进入太空的女性,安萨里在实现个人梦想的同时,将使女性步入太空的进程前进一大步。

  “欧洲实验计划”是欧洲航天局最近在国际空间站实施的一个项目,涉及到多项科学学科,包括物理、化学、生物、生理和心理,以及相关主题的学科。国际空间站的宇航员任务繁重,不仅每天要代表地球上的科学家进行多项实验,而且,他们本人也是实验的对象。

  大量实验被归为长期项目,尤其是人体生物学领域的实验,需要对不同任务的大量观察以及相当多的各种研究对象。正因为如此,实验不仅涉及国际空间站的长期成员(最近增为3名),而且,还有乘俄罗斯的“联盟”号或者航天飞机到达空间站的短期游客。例如,欧洲航天局的宇航员,他们通常在国际空间站的短期任务中要完成一系列实验,2005年,太空游客格雷戈里·奥尔森在与欧洲航天局和美国太空探险公司达成协议后,成为了欧洲宇航局的一个实验对象,这次轮到下一位太空游客——美籍伊朗裔富婆阿努谢赫·安萨里为欧洲航天局的科学计划作贡献了。安萨里成为太空“实验品”,也为这场实验带来了一定的女性色彩。

  实验一太空辐射的人体反应

  第一项实验是太空辐射的人体反应:第2号染色体的实验。在太空飞行中,机组成员经常暴露在不同类型的辐射中,辐射会损害细胞的DNA,可能会导致染色体的突变,从而增大了致癌的风险。引起的染色体的突变可能需要分析淋巴球(白细胞),第2号染色体实验的研究是研究染色体变化,以及国际空间站成员的淋巴球对辐射的敏感程度。

  在地球上无法准确模拟太空的辐射场,因此,在空间环境中进行分析很有必要,试验的结论有利于评估太空中人类的基因风险,从长远来看,试验的结论贡献于未来空间探索任务的辐射的最优化保护。作为一名实验对象,安萨里将在升空之前提供自己的血液样本。

  实验二国际空间站细菌采样

  第二项实验是研究国际空间站的细菌:采样实验。在航天任务中,致病源污染的危害非常严重,失重情况下,有些细菌比在地球上长得更快,它们的抗生能力也更强,但是,细菌的这种不同习性是否影响宇航员的健康或者损害空间站的技术设备,以及危害的程度究竟如何。采样实验的目的是研究在国际空间站上发现的是哪一类细菌,它们是怎样适应空间环境的,安萨里将从自己身上和空间站的特定区域取样,通过在物体表面摩擦拭子条感染细菌,例如摩擦开关、键盘和个人卫生设备。

  实验三失重情况下的背痛

  第三项实验:背痛来自哪里?在空间的失重情况下,宇航员经常会感到下背疼痛,这是一种特殊的情况,既然在地球上,背痛是与脊柱的负荷有关,一般认为背痛是地心引力的一种结果。因此,科学家们作出一种假设,下背痛可能是因为椎骨没有压力。对这个问题的解释来自椎骨下方的骶骨位置的事实,骶骨处于两个臀骨的中间位置,而肌肉扮演着一个重要的角色,早晨起床时,张力肌变得有活性,休息时无活性。科学家的假设是,在太空中,这种保护机制不起作用,宇航员骨头的钙和强度严重丧失,肌肉松散,因此,科学家们认为,在航天飞行中人的肌肉萎缩导致一些特定韧带拉紧,尤其是下背部,其结果就是宇航员们会感到下背痛。下背痛实验研究在航天飞行过程中的宇航员们的下背痛的情况,最终目的是评定在微重力情况下宇航员们肌肉萎缩的程度。

  在飞行期间,安萨里将对宇航员进行背痛的日常问卷调查,调查结果将与在地面起飞前和飞行后的测量相比较,以便科学家们更好地理解肌肉活性与否和背痛之间的关系,这将有利于科学家得出这个问题的预防措施,无论是太空还是地球。

  实验四太空中的造血反应

  最后一项实验:贫血是怎样造成的?新细胞溶解实验。实验目的是研究造血系统在失重状态下的反应。实验将研究新细胞溶解,例如,新生红血细胞的选择性破坏,作为宇航员在失重状态下身体的适应性反应,这项实验在太空中早已开始了。在太空的微重力情况下,由于重心的改变,血液通常流向人的四肢,这就导致上肢血管中红血球浓度升高,这样,选择性破坏就会导致红血球重新组合,所以,登陆太空的宇航员们在最初几天就会出现短暂的贫血现象。这种过程被认为是宇航员对特殊环境的一种自然反应,但是,也可能会在病理情况下发生,例如,肾衰竭引起的贫血。实验对于理解和得出这种严重疾病可能的解决方案至关重要。作为一名测试对象,安萨里将提供自己在飞行前后的血样。

  美航天飞机总“趴窝”

  俄罗斯飞船赚大钱

  前往国际空间站有两条途径,除了美国的航天飞机,还有俄罗斯的“联盟”号飞船。前者可运送大宗货物,后者更适合运送宇航员。2003年2月1日,“哥伦比亚”号航天飞机在返回地面过程中解体,致使美国的航天计划陷入停顿,美国仅有的几架航天飞机纷纷“趴窝”不动,而与此同时,俄罗斯的“联盟”号却优哉游哉地开发起太空游市场。俄方与美国太空探险公司联手,通过“联盟”号先后为两名富翁圆了太空梦,后面还有不少富翁、富婆排队等待太空游的机会。

  不仅如此,俄罗斯宇航局又扔出了一个相当有诱惑力的“大蛋糕”:如果不是宇航员,可以太空行走吗?完全没有问题,只要你能支付得起3500万美元,愿意以你的生命做赌注,这个愿望很快就可以实现!

  这一协议是美国太空探险公司与俄方达成的,如果有人在原来太空游的价格上再多支付1500万美元,便可以进行太空行走。当然,这项服务需要获得国际空间站包括美国宇航局等其他15个成员国的许可。可这个时候,美国因为随时都有可能借用“联盟”号接送宇航员,主动权完全掌握在俄罗斯人手里,对于俄罗斯的这项具有沉重的商业性质的太空游服务,美国宇航局心里有一百个不愿意,可又无可奈何。

  相关新闻

  “阿特兰蒂斯”号宇航员

  完成第三次太空行走

  “阿特兰蒂斯”号航天飞机宇航员9月15日完成了第三次行走,也是此次飞行的最后一次太空行走。

  至此,“阿特兰蒂斯”号航天飞机机组人员已经圆满完成此次飞行的主要任务——为空间站安装新的结构组件和太阳能电池板。

  美国宇航局地面飞行控制中心报告说,任务专家约瑟夫·坦纳和海德马里·斯特凡尼斯海宁-皮珀15日早晨6时许再度出舱,进行“扫尾”工作。

  最后一次太空行走持续了近7个小时,2名宇航员于当天12时42分安全返回空间站内。按照预定计划,“阿特兰蒂斯”号航天飞机将于本月18日脱离空间站,为飞赴空间站的俄罗斯“联盟”号飞船让位。“阿特兰蒂斯”号航天飞机将于20日在位于美国东南部的佛罗里达州肯尼迪航天中心着陆。

  这是一个历史性时刻。美国东部时间9月9日11点14分55秒(北京时间9日晚上23时14分55秒),美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机发射,顺利升空。这意味着,中断了3年半的国际空间站的建设即将恢复。无独有偶,“阿特兰蒂斯”号脱离国际空间站后一天,也就是9月18日,俄罗斯的“联盟”号飞船将在世界第一航天城—拜克努尔基地发射升空。对俄罗斯航天局来说,发射“联盟”号飞船已经如同家常便饭,但18日的发射仍有一大看点,那就是世界上第一位女太空游客阿努谢赫·安萨里。

  人类修建空间站是为了探索太空,将来移民太空。但空间站现在有了一项“副产品”,这就是太空游—移民太空遥不可及,但到太空转一圈还是有机会实现的。安萨里这次进入太空,并不是简单地过把太空瘾,她同样重任在肩:在太空站上,安萨里将成为欧洲航天局4项实验的测试对象。现在,人们最关心的是,花费1000亿美元打造国际空间站究竟有何意义?而空间站的宇航员和太空游客如何生活?

  睡觉身体要弯成弓状,洗澡要塞起耳朵,行走要系“脐带”

  太空生活“另类”而有趣

  太空行走要系安全带

  国际空间站上的宇航员经常需要走出舱外工作,也就是太空行走。太空行走与人们在地面上的行走不能相提并论,其困难程度是常人难以想像的,需要诸多的特殊技术保障措施。由于太空处于真空状态,没有大气层的保护,温度变化也很大,同时还存在着能伤害人体的各种辐射和微流星体,因此在太空行走时,必须身穿特制航天服。在太空行走的宇航员围绕地球高速运行时,在广袤的空间中没有参照物,无法分清物体的远近大小、速度快慢,如无保险措施,就可能会丢失在茫茫太空中而成为人体卫星。再加上载人航天器和自己都在运动,宇航员有时会被搞得晕头转向,亦有可能出现危险,所以太空行走需要采取保险措施——身系安全带。安全带犹如婴儿的脐带将宇航员与航天器连接起来,以防宇航员在太空中走失。

  站着躺着都可以睡

  在太空失重状态下是没有上下之分的,所以,宇航员睡觉时想怎么睡就怎么睡,站着躺着都一样。失重时,身体完全放松会自然成弓状,专家认为,在太空中睡觉,身体稍为弯曲成弓状,比完全伸直平躺着舒服得多。在太空中飞行,睡袋一般固定在飞船内的舱壁上,这样就像睡在床上一样舒服。

  空间站内配有航天浴室。失重时水不会自动流出,水箱中有气加压,水才会源源不断流出来。洗澡前要将耳朵塞起,带上护目镜,像潜水员一样,一切准备就绪后,才可以打开水龙头。

  太空中的性别“摩擦”

  俄罗斯科学家早些时候曾进行过一项长时间封闭环境的实验,模拟2年的火星之旅。科学家后来得出结论,认为女性参与太空之旅会加大发生“摩擦”的可能性。

  男宇航员们承认,如果身边有女同事,他们会更加注意自己的形象。然而失重环境下,同事之间互相修剪头发有可能造成创伤。女宇航员惠特森回忆说,2002年她与宇航员瓦列里·科尔尊一同进行太空旅行时,曾请对方帮她剪头发,“他当时非常紧张,对我说他的心脏都快受不了了”。

  谈到安萨里,没人相信她会在旅途中彻底不顾自己优雅的女性形象。虽然她不会带上整套化妆品,不过保湿霜、唇膏和护肤液还是她的必备之物。

  空间站将变成“太空船”

  容积大于一套五居室

  美国宇航局完善国际空间站的航天飞机飞行任务进入有史以来最艰难也是最重要的阶段。美国宇航局空间站项目经理迈克·苏弗瑞迪尼说:“未来的这些航天飞机为建设国际空间站而进行的飞行任务将变得最为复杂和最具挑战性。随着每次安装任务的进行,国际空间站将变成一个面貌日新的太空船。”

  迄今为止,对国际空间站的装配进程才刚刚进行了一半。在接下来的四次飞行将为空间站带去新的构架部件和巨大的桁梁。这些新部件将会使空间站增加近40吨重量。构架中包含有两个巨大的翼状太阳能电池板,总面积17000多平方英尺,安装有130000多个太阳能电池。新部件中包括一个巨大旋转关节,在巨大太阳能电池板跟踪阳光时可以使空间站的脊柱随之移动。

  国际空间站完全建成后,它的容积和质量都将是现在的两倍多。它将比拥有五个卧室的房子还要大,船舱容积将达到33023立方英尺。建成后的重量将达到近100万磅。空间站上的研究设备将是现在的三倍多。用于研究之用的电能所占发电总量比例将增加84%。而空间站的发电总量将是现在发电量的四倍。


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