文／金 鳳

當(dāng)中國(guó)空間站核心艙“天和”號(hào)發(fā)射升空，并順利入軌，中國(guó)空間站建設(shè)的大幕就此開啟。

如果一切順利，今年將有2組共6人的航天員乘組，成為我國(guó)空間站的首批“太空公民”，而6個(gè)月的駐留時(shí)間，將成為航天員乘組在軌的常態(tài)。

6個(gè)月，說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)，說(shuō)短不短。空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)試驗(yàn)、貨運(yùn)飛船物資轉(zhuǎn)移、出艙活動(dòng)和艙外操作、再生生保系統(tǒng)驗(yàn)證、空間站艙段管理、機(jī)械臂操作、在軌維修……這些高大上的名詞，僅是看上去，就如此炫酷，它們將擠滿航天員的工作時(shí)間。

但坐擁“星景房”，抬眼皆為“大片”，又豈能辜負(fù)了宇宙星河的饋贈(zèng)。從空間站駐留經(jīng)歷來(lái)看，多國(guó)航天員們，是如何進(jìn)行星地對(duì)話的，他們能上網(wǎng)么，睡得踏實(shí)嗎，又是如何放松娛樂(lè)的？

能帶上太空的筆記本電腦要更抗震、更穩(wěn)定

如今，筆記本電腦、PAD、手機(jī)等電子移動(dòng)裝備，已經(jīng)成為人類不可或缺的工作伴侶，他們見證并收錄著人類的科技文明。在遠(yuǎn)離地球的空間站里，這些移動(dòng)設(shè)備，也未曾缺席。

“在國(guó)際空間站，航天員把筆記本電腦帶上空間站是常態(tài)?！敝袊?guó)航天科工二院研究員、國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光告訴科技日?qǐng)?bào)記者，“飛船或者空間站用的計(jì)算機(jī)，相較于我們平時(shí)所用的計(jì)算機(jī)，更注重可靠性，它們要能抵抗嚴(yán)酷的空間環(huán)境，例如要能抗震動(dòng)、抗噪聲、抗空間射線的輻射，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)，對(duì)計(jì)算能力的要求就退而求其次了，因此航天員經(jīng)常會(huì)把筆記本電腦帶上天?！?/p>

“這些設(shè)備往天上帶，都有一個(gè)基本要求，要保證用電安全。”楊宇光說(shuō)，與乘坐飛機(jī)相似，在升空的過(guò)程中，這些設(shè)備是不能充電的，“一旦充電過(guò)程中電池爆炸，而載人飛船的空間又很封閉狹小，就可能機(jī)毀人亡?！?/p>

他說(shuō)，空間站的試驗(yàn)機(jī)柜有各種各樣的電源輸出，一般電壓輸出會(huì)比較低。筆記本電腦、手機(jī)等設(shè)備，一般接入5伏、12伏的電壓輸出口即可充電。

中國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩介紹，“這些航天專用的筆記本電腦，一般對(duì)可靠性、穩(wěn)定性、抗震動(dòng)、抗輻射的能力也有很苛刻的要求，他們要能滿足飛船發(fā)射和返回沖擊，一般都是研制單位來(lái)配置。而且他們體積小、重量輕、使用比較靈活，航天員用的筆記本電腦一般用于處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等?！?/p>

在前不久發(fā)射的我國(guó)空間站“天和”號(hào)核心艙中，艙內(nèi)情景照明可由手機(jī)APP控制，龐之浩解讀，這也意味著手機(jī)相當(dāng)于一個(gè)控制器，它的功能更多元。

有中繼衛(wèi)星組網(wǎng)，空間站也能暢用WiFi

在空間站，航天員也是勤奮的“打工人”，他們要一邊完成既定的科學(xué)目標(biāo)，一邊維護(hù)空間站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而“網(wǎng)絡(luò)”，就像空氣和水一樣，幫助航天員們進(jìn)行“天地對(duì)話”。

“空間站有路由器，但航天員如果要使用空間站的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，需要與空間站的通信協(xié)議兼容?！睏钣罟獍l(fā)現(xiàn)，此前國(guó)外的多位航天員不僅能在空間站上網(wǎng)，還能發(fā)郵件。

“目前美國(guó)航空航天局、歐空局、俄羅斯都有自己的中繼衛(wèi)星，這些中繼衛(wèi)星可以保證國(guó)際空間站和地面24小時(shí)有不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接?！睏钣罟庹f(shuō)，在我國(guó)，空間站和地面通信，主要依靠地面測(cè)控站、數(shù)傳接收站和天鏈中繼衛(wèi)星，而只有天鏈中繼衛(wèi)星能保證不間斷通信。

中繼衛(wèi)星被稱為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，可為衛(wèi)星、飛船等航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù)，為中低軌道遙感、測(cè)繪、氣象等衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù)，為航天器發(fā)射提供測(cè)控支持。

2008年至2012年，我國(guó)先后發(fā)射天鏈一號(hào)01至03星，三顆衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，使我國(guó)成為世界上第二個(gè)擁有對(duì)中、低軌航天器全球覆蓋能力中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的國(guó)家。2016年，天鏈一號(hào)04星成功入軌并完成在軌測(cè)試，與01至03星實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)運(yùn)行，為我國(guó)神舟飛船、空間實(shí)驗(yàn)室、空間站提供數(shù)據(jù)中繼與測(cè)控服務(wù)，支持空間交會(huì)對(duì)接等任務(wù)。

2019年3月，天鏈二號(hào)01星成功發(fā)射，這是我國(guó)第二代地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星的首發(fā)星。它與天鏈一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)相互兼容，使我國(guó)以數(shù)據(jù)中繼為特征的天基通信基礎(chǔ)設(shè)施在傳輸速率、服務(wù)數(shù)量、覆蓋范圍等方面進(jìn)一步提升。

目前，正在太空等待中國(guó)空間站其他組件升空的“天和”核心艙，也植入了WiFi?？臻g站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師朱光辰介紹，核心艙采用了情景照明技術(shù)和WiFi通信技術(shù)，可輕松便捷控制照明設(shè)備開關(guān)、查詢站上物資存儲(chǔ)情況、與地面視頻通話。通過(guò)天地通信鏈路和視頻通話設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)空間站與地面的雙向視頻通話和收發(fā)電子郵件。

通風(fēng)+降噪，讓航天員睡得香香的

“天和”核心艙的密封艙內(nèi)有工作區(qū)、睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、就餐區(qū)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)和鍛煉區(qū)六個(gè)區(qū)域?？臻g站環(huán)繞地球一圈是90分鐘，航天員24小時(shí)內(nèi)最多能看到16次日出日落。為了讓航天員生物鐘不受影響，設(shè)計(jì)師在艙內(nèi)設(shè)置了情景照明系統(tǒng)，可以定時(shí)將燈光變成黃昏模式、日間模式。這些細(xì)節(jié)上的周到考慮，都是為了給航天員打造一個(gè)宜居環(huán)境。

“由于處于失重環(huán)境，所以航天員睡覺時(shí)，必須要把自己固定住，一般會(huì)把自己裝進(jìn)睡袋里，更重要的是，睡眠時(shí)，艙內(nèi)要有足夠的通風(fēng)?！睏钣罟庹f(shuō)，失重環(huán)境下，睡眠時(shí)呼出來(lái)的二氧化碳會(huì)堆積在鼻子附近，如果沒(méi)有通風(fēng)，會(huì)有窒息的風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)悉，為了防止航天員著涼，中國(guó)空間站航天員睡眠區(qū)和工作區(qū)的風(fēng)速都是不同的。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最終將中國(guó)空間站工作區(qū)風(fēng)速設(shè)定為每秒0.08米，睡眠區(qū)風(fēng)速則為每秒0.05米。

空間站有大量設(shè)備，設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)會(huì)帶來(lái)噪聲。楊宇光舉了個(gè)例子，一般來(lái)說(shuō)，空間站的控制系統(tǒng)會(huì)將艙內(nèi)的氧氣、二氧化碳、水蒸氣控制在適宜范圍，這主要靠供氣調(diào)壓和通風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)充或調(diào)節(jié)氣體，而這些系統(tǒng)的運(yùn)行，會(huì)產(chǎn)生噪音。

中國(guó)載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏在接受媒體采訪時(shí)坦言，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)花了一年半時(shí)間進(jìn)行噪聲問(wèn)題攻關(guān)，“付出了很大的辛苦”?？蒲腥藛T通過(guò)加隔振器的方式有效過(guò)濾掉了噪聲，使工作區(qū)的噪聲從71分貝降到了58分貝，睡眠區(qū)從58分貝降到了49分貝，能讓人在相對(duì)舒適的環(huán)境中入睡。

太空拍照、太空跑臺(tái)、太空自行車，太空之旅難寂寞

長(zhǎng)期在太空工作生活，雖然缺席一切地球上的社交活動(dòng)，但這并不影響航天員們成為社交媒體控。有媒體報(bào)道，美國(guó)航天員斯科特·凱利在國(guó)際空間站期間，在社交網(wǎng)站上發(fā)出700多張“太空生活照”，這位他的推特賬戶贏來(lái)大量粉絲。日本航天員野口聡一，也曾通過(guò)推特和YouTube，與網(wǎng)友分享太空之美以及宇航員的日常生活。

前國(guó)際空間站站長(zhǎng)、加拿大人克里斯·哈德菲爾德的太空之旅也讓人耳目一新。在2012年到2013年的最后一次太空之旅中，他用吉他和略帶傷感的嗓音在國(guó)際空間站上錄下了太空站版MV《太空怪人》迅速走紅。

哈德菲爾德還有一項(xiàng)特殊愛好——用長(zhǎng)焦鏡頭拍攝地球的細(xì)節(jié)照片。為獲得最佳效果，他會(huì)一直等到太陽(yáng)直射沙漠時(shí)才按動(dòng)快門，而他最得意的作品之一就是從太空中拍攝的非洲撒哈拉地區(qū)。

楊宇光介紹，在國(guó)際空間站，有七個(gè)窗戶的穹頂艙，能為科學(xué)家們觀察記錄地球提供絕好的視角。

失重環(huán)境下，還會(huì)產(chǎn)生骨質(zhì)疏松等癥狀。在和平號(hào)空間站、禮炮號(hào)空間站和國(guó)際空間站，都裝備了比較系統(tǒng)的經(jīng)特殊設(shè)計(jì)可在失重條件下提供航天員使用的體育鍛煉設(shè)備，它們組成了“太空健身房”。

在中國(guó)空間站，為航天員打造的健身設(shè)備也早已安排上了。據(jù)航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體主任設(shè)計(jì)師張昊介紹，天和核心艙的密封艙內(nèi)配置了鍛煉區(qū)，配置了太空跑臺(tái)、太空自行車、抗阻拉力器等健身器材，以滿足航天員日常鍛煉。