据美国航天局12月17日介绍,因波音公司「星际客机」飞船技术故障滞留国际空间站的两名美国宇航员,将不早于明年3月底返回地球。这让此前「明年2月返回地球」的计划再度推迟,也意味着原计划在太空「出差」8天的两人在空间站停留期至少超过9个月。他们为何滞留了这么久?会面临哪些考验?对宇航员可能产生哪些影响?一文速览。
返回地球时间为何一再推迟?
6月5日,宇航员巴里·威尔莫尔(前左)与苏尼·威廉姆斯(前右)准备搭乘波音公司「星际客机」飞船执行载人试飞任务。新华社发(美国航天局供图)
今年6月5日,首次载人试飞的「星际客机」飞船搭乘美国联合发射联盟公司「宇宙神5」型火箭,从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,将美国宇航员巴里·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯送往国际空间站。飞船6月6日飞抵国际空间站,原定6月14日脱离空间站返回地球,但由于出现推进器故障和氦气泄漏等问题,返航时间一再推迟。
6月5日,美国波音公司「星际客机」飞船首次执行载人试飞任务,搭载两名美国宇航员前往国际空间站。新华社发(美国航天局供图)
据美国太空网站6月18日报道,「星际客机」首次尝试与国际空间站对接时,部分推进器一度失灵。飞船在执行任务期间还多次出现氦气泄漏问题。搭乘「星际客机」升空的两名宇航员一直在轨道上测试飞船的各种系统,地面团队也在继续分析数据,以更好地处理推进器故障和氦气泄漏问题。
美国航天局商业载人项目经理史蒂夫·斯蒂克在6月28日召开的媒体电话会上说,工程师团队最早于7月2日开始在美国新墨西哥州白沙导弹靶场对「星际客机」的推进器技术进行一系列地面检查和测试,这可能耗时数周。在这些测试完成之前,无法给出具体的返航日期。
斯蒂克在美国航天局7月10日举行的媒体电话会上表示,地面测试数据仍在分析中,虽然返航方案尚未最终确定,但最佳方案仍是由「星际客机」把两名宇航员送回地球。两名宇航员在当天的电话会上连线时表示,相信波音飞船能将他们安全送回地球。
7月10日,宇航员巴里·威尔莫尔(右)与苏尼·威廉姆斯在国际空间站与地面连线时发言。图片来源:美国航天局
美航天局8月7日宣布,如果波音迟迟无法排除「星际客机」飞船故障,将考虑换用「龙」飞船将滞留宇航员运回地球,其着陆时间可能在明年2月。
当地时间9月7日,美国波音公司的「星际客机」飞船在地球着陆,标志着该飞船首次载人试飞任务结束。出于安全考虑,飞船送上太空的两名宇航员巴里·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯没有一起返航。当时美航天局宣布两名宇航员改为明年2月乘「龙」飞船返回地球。
美国波音「星际客机」飞船启程返回地球。视频/新京报
当地时间9月29日,美国国家航空航天局(NASA)表示,美国太空探索技术公司(SpaceX)执行太空救援任务「Crew-9」的「龙」飞船已于美国东部时间29日17时30分成功到达国际空间站。
「龙」飞船对接国际空间站,将救援滞留太空的美宇航员。视频/新京报
美航天局12月17日公布了新一期美太空探索技术公司「龙」飞船载人航天任务计划,这次代号「Crew-10」的航天任务发射时间从原定的明年2月推迟至不早于明年3月底。
因为需要在国际空间站完成交接工作,「Crew-10」将美日俄4名宇航员送达后,目前在国际空间站执行代号「Crew-9」任务的4名宇航员才能搭乘「龙」飞船返回地球,其中包括滞留空间站的两名美国宇航员威尔莫尔和威廉姆斯。
被困太空的宇航员面临哪些考验?
有的朋友会觉着在空间站里面欣赏太阳系美景,以及在零重力状态下飘来飘去,也是种不错的生活体验。但实际上,威廉姆斯和威尔莫尔这两位宇航员要面临更长时间的太空考验。
虽然太空景色美不胜收,但国际空间站可不是一个理想的度假胜地。空间狭小、失重环境等,让滞留的每一天,都不容易,这也让人们为他们「捏了一把汗」。
考验一:「电话亭」大小的睡眠舱
在地球上,睡觉是再简单不过的事情了。但在失重的太空中,躺下或是把头靠在枕头上几乎是不可能的。在国际空间站上,宇航员的主要睡眠区位于空间站的「和谐」舱,每个睡眠舱就如同一个电话亭大小。他们要用睡袋把自己固定在舱内。
考验二:有点复杂的上厕所
在国际空间站上,上厕所被戏称为「轨道厕所」。与地球上的厕所不同,太空上的厕所分为固体和液体废物两个容器。宇航员用一个带漏斗的管子来收集尿液,而固体废物则通过一个带盖的小孔和风扇吸力来处理。
一旦宇航员上完厕所,粪便会被吸入垃圾袋中,在那里被脱水和压缩处理,这些袋子有时会被送回地球进行研究,但通常会在大气中燃烧。尿液通过空间站的水回收系统,被转化为可用的水。
考验三:太空洗澡,基本靠「擦」
在太空中,洗澡是不可能的。因为没有重力,水的表面张力使它像一种黏稠的团块,形成大的漂浮球体,附着在附近的表面上。宇航员只能每天用湿毛巾擦洗两次,并使用无水洗发水清洁头发。因为要注意防止牙膏泡沫和水珠,在太空微重力环境下四处漂浮,而漂浮的废水对电子设备有危险,航天员在太空刷完牙后要将牙膏沫吐到纸巾上扔掉,当然,要是喜欢那些可食用的牙膏沫,也可以直接吞下。
考验四:让人难受的「太空晕」
与地球不同,国际空间站和太空飞船中的重力非常微弱。由此产生的症状包括头痛、恶心和呕吐等,称为「太空晕」。这种状态不会持续太久。在太空停留几天后,太空晕会逐渐减轻。太空晕的严重程度因人而异。
长期滞留可能对宇航员产生哪些影响?
通常情况下,在国际空间站停留的最长时间为6个月,或者说是182天,因为虽然空间站看似生活设施完备,却也会对宇航员的健康造成损害。他们停留的时间越长,这些健康问题就会越严重。
今年11月,2张拍摄于9月24日的照片流出,照片显示威廉姆斯脸颊凹陷,看起来十分憔悴,引发公众对宇航员健康的担忧。有医生评论称她的体重正在迅速下降。
但威廉姆斯称关于她健康的担忧都是谣言,「其实我的体重和进入国际空间站时是一样的」。她表示通过使用健身器材增加了肌肉。威廉姆斯还讨论了她的饮食情况,但并未提供她的热量摄入细节。
滞留太空的女宇航员首次回应变「锥子脸」:我的体重和进来时一样。视频/新京报
一名来自美国西雅图的肺病专科医生则认为,从她凹陷的脸颊可以看出,她可能已经严重缺乏(卡路里摄入)一段时间了。
研究表明,生活在太空会对人类健康造成损害,太空环境恶劣,宇航员会损失体脂、肌肉、骨密度,并承受高剂量的辐射,这可能引发一系列健康问题,甚至导致他们更容易受到感染。
骨骼和肌肉力量变弱
长时间在太空中停留会导致骨骼和肌肉退化。在地球上,由于受到重力作用,我们不断使用腿部和腰部的肌肉和骨骼来抵抗这种力量。在重力非常微弱的太空中,即使不用两条腿站立,也能保持姿势,移动时也不需要使用腿部。长时间在太空中滞留会导致肌肉力量减弱,骨量减少。因此,科学家正在研究预防宇航员骨量减少的药物。
热量摄入与消耗难题
在太空中,人体需要适应重力的变化,并在寒冷、恶劣的条件下保持体温,因此人体会燃烧掉更多的卡路里。另外,为了防止肌肉和骨骼流失,宇航员们每天还需要锻炼大约2.5个小时,这也会燃烧掉更多的卡路里。宇航局鼓励宇航员们在太空中每天摄入大约3500卡路里的食物,以防止身体衰弱。然而,即便威廉姆斯食用高热量的薯条和香肠比萨,她的热量摄入仍然不足。
性别差异导致的身体影响
美国宇航局在2014年的一项研究发现,女性在太空飞行过程中血浆量的损失比男性大,因为女性的应激反应是心率加速,而男性的应激反应则是血管阻力增加。血浆的流失会导致人体代谢率增加,同时人体也会调动资源来适应血浆的流失,这些机制都会导致卡路里的消耗增加,最终让体重减轻。
2023年发布的另一项研究也发现,在太空旅行等微重力环境下,女性的肌肉损失比男性更多。相关研究者表示:「所以你会看到(女宇航员)威廉姆斯照片中的样子,我认为她的身体如同正在经受长期在高海拔地区生活。」
心理压力
除了身体健康问题,宇航员在太空中还面临着巨大的心理挑战。长期滞留在太空,与世隔绝,缺乏与家人和朋友的联系,这些都会对宇航员的心理状态产生影响。
愿两位宇航员能够尽快返回地球
与家人和朋友们团聚
资料来源:新华社、央视新闻、新京报、极目新闻、北京科技报、广西壮族自治区科学技术协会公众号等
编辑 艾峥 校对 张彦君