董健

2017年，歐洲宇航局公布了法國宇航員在國際空間站吃“馬卡龍”的照片。

隨著中國的“天宮”空間站正式進駐航天員，算上美國和俄羅斯等國合伙搞的“國際空間站”，人類在太空里又有了兩個同時運轉中的空間站。宇航員在空間站的生活是個很有意思的事情，這跟乘坐飛船環(huán)繞地球幾圈有著本質的不同，相比飛船的飛行時間，空間站要累月成年地在軌道飛行，宇航員在這里生活的時間，少則數(shù)周長則論年。如果在短時間里有各種不便，宇航員也可以忍耐一下：可以吃郵票大小、用糯米紙膜包裹的即食食品，可以用紙尿褲湊合一下解決排泄問題……但是到了累月成年的份上，他們該怎么過？比如俄羅斯宇航員謝爾蓋·克里卡列夫和謝爾蓋·阿夫杰耶夫都在空間站停留了2年，美國女宇航員佩吉·惠特森也有534天，這種不便性就可能壓到人的生理忍耐極限了，因此必須想辦法解決。但在太空里，人類的生存面臨著幾個嚴峻挑戰(zhàn)——失重、物資支持和空間有限，這讓解決宇航員的長期生存問題變得尤其棘手。

失重與碎末

失重，從電視里看起來是個蠻好玩的事情：不管多重的包裹宇航員都可以輕松地用手指提起，而且他們也不再需要走路，可以用手腳劃動空氣就能飛來飛去。可是，這會給普通的日常生活帶來多少麻煩呢？有這樣一個笑話：在太空里，美國宇航員想寫航行日志，可是鋼筆和圓珠筆是用不了的，因為失重導致墨水不會自動流向筆尖。最后不得不花了200萬美元開發(fā)了一種內部充氮氣，利用氣壓推動油墨的圓珠筆。美國人很好奇，蘇聯(lián)人是如何解決這個問題的？終于，在美國的航天飛機和蘇聯(lián)的和平號空間站對接時，他們專門問了一下，結果是蘇聯(lián)人從口袋里拿出了——鉛筆。

當然，這終歸只是個笑話，因為在太空里普通的鉛筆也是不能隨便使用的！鉛筆的筆芯是由石墨混合黏土制成的，在書寫的時候不可避免地會有一些微小的顆粒脫落。在地球上，重力會把這些微小的顆粒變成地上的塵埃，打掃一下自然就沒事了?？墒窃诳臻g站里，這也許會成為要命的問題。因為失重，這些四處漂浮的顆粒會被宇航員吸進肺部，日積月累很可能危及其健康。而更危險的情況是，因為空間站不存在所謂的“地板”，在有限的空間里四面八方都被塞滿了設備，而鉛筆的石墨顆粒是良好的導體，當顆粒進入這些設備后造成短路，輕則引起設備故障，重則可能起火引發(fā)爆炸……所以，早期的美蘇宇航員雖然都使用鉛筆，但也必須是特制的，確保不會在書寫的時候產生微小顆粒的脫落。即便這樣，特制鉛筆也總有各種不便，于是今天各國宇航員在空間站書寫時，還真就采用了大價錢開發(fā)出來的氣壓平衡筆。

失重帶來的麻煩可不止這么一點。宇航員吃飯喝水也要面臨這種挑戰(zhàn)，雖然中國航天員的食譜很豐富，可吃法就要和在地球上大為不同了。同樣是炒飯，在地球上可以用碗盛飯慢慢吃，在太空里他們可沒有這么“奢侈”，只能吃裝在密封袋子里的食物，用微波爐或者水浴加熱后，撕開一個小口慢慢地擠著吃。只有吃面條時可以用上叉子或筷子，放在桌面上的盒子里，而桌面和盒子之間需要有用來固定的磁性裝置，不然宇航員可能就要追著飄蕩的面條吃面了，那就不是滑稽的問題而是麻煩了。同時，吃的時候還不可以說話！因為食物飯渣在失重條件下，也會隨著氣流到處亂飛。同理，喝茶或者果汁時，只能拿著類似奶瓶一樣的裝備慢慢擠。即使他們在消遣時——可以看見他們把花生扔在空中慢慢用嘴接住，也絕對不會看見他們如此去吃薯片之類的食物，因為同樣會產生太多的碎末。

“方便”之難

還是因為失重，產生摩擦力的機會也變得稀少起來。也許你覺得沒摩擦是好事，但在太空里上廁所時，就不會這樣認為了。因為小便的反作用力很可能讓你飛出去！宇航員不管男女，在上廁所時，都必須先把自己固定住。這不光是防止宇航員在空間站里碰傷自己，更重要的是防止尿液在空中四處飛舞，否則這不僅是個“有味道”的麻煩，同樣可能會帶來空間站的滅頂之災！

針對小便問題，美蘇之間就曾各自腦洞大開過。蘇聯(lián)直接利用了自己的現(xiàn)成技術“遠航內褲”——當年蘇聯(lián)轟炸機為了確保飛機性能而不得不壓縮人員活動空間，遠航的飛行員為解決內急問題，專門發(fā)明了連在真空泵上的內褲。而美國的遠程轟炸機空間足夠，所以有位置專門設置了衛(wèi)生間和馬桶。在沒有這種“技術儲備”的情況下，美國想解決太空小便問題只能另想法子，結果發(fā)明出了太空“紙尿褲”。后來經過多年發(fā)展演變成為“尿不濕”，太空技術轉為民用，也減少了航天投入的成本，沒想到“尿不濕”如今在民用領域也能賺得盆滿缽滿。不過，這兩種辦法應付飛船上短期工作的宇航員所需還可以，但對空間站里長時間生活工作的宇航員來說，還是讓人接受不了。所以后來各國空間站都設置了昂貴的太空馬桶，研發(fā)費用和造價也是天文數(shù)字。這種馬桶不僅能固定住宇航員，更重要的是里面設計了精巧的真空泵，能快速地抽走尿液和糞便。

為什么不采用一次性的塑料袋，用完就扔？其實，那意味著更多的麻煩和危險。早期的宇航員確實嘗試過類似的辦法，躲到艙室角落用塑料袋解決問題，但這樣做會非常容易弄臟自己。和平號空間站早期的設計也是把尿液直排去太空的，但是麻煩很快就來了——排到太空的尿液飄舞在空間站周圍，沒多久就因為低溫變成了冰塊，凝結在了太陽能電池板上，最后導致空間站停電，沒辦法的宇航員只能出艙，手動敲掉這一塊塊在太空里還是黃澄澄的冰……這樣，宇航員的安全無法保證，也同樣會危及空間站的安全，無奈最后只能搞“內循環(huán)”了。順便一提，在空間站里洗澡依然不容易。首先，要防止出現(xiàn)四處飛舞的水球;其次，除了噴頭之外，宇航員同樣也需要有個固定物，不然水的作用力會把他沖走;再有，還需要一個巨大的密封塑料袋外加真空泵同時工作，而同伴們則必須拿著大毛巾和吸水紙在一旁警戒。

當然，尿液的主要成分還是水，而空間站里物資有限，水的價格可以說比黃金還貴。尿液里的水分怎么可以浪費？為了寶貴的水分，也為了空間站的安全，這些都必須循環(huán)利用。此時，造價上億的馬桶自然有其昂貴的理由了。除了真空泵確保宇航員不會“惹麻煩”之外，更重要的是馬桶里有一個復雜的分離和烘干系統(tǒng)，能把排泄物固化到體積最小之余，還能確保提純出來的水分達到純凈水的標準。同時，也把人體排出的硫化氫、甲烷、吲哚等既危險又有味道的氣體一并過濾掉了。

一個滑稽的事實是，目前在設計太空馬桶的技術方面，俄羅斯還是領先于美國的。現(xiàn)在國際空間站上使用的馬桶就是由俄羅斯設計制造的，但由美國出錢購買安裝的。如此復雜的太空馬桶同時要滿足體積小、重量輕、功能全面等苛刻要求，還要有不能輕易堵塞的可靠性。太空馬桶具有的技術復雜性，你可以想象一下，俄羅斯能設計出來，也實屬不易。不過，似乎美國對此仍然不滿意。無論是因為必須從俄羅斯進口馬桶讓美國感到丟臉，還是因為2000萬美元的馬桶造價讓美國難以接受，美國始終認為俄羅斯設計的馬桶依然存在缺陷，比如容易造成男性宇航員受傷的情況。據說美國目前正在懸賞征集未來空間站的馬桶設計方案。

在太空種植植物。

宇航員用特制的棋盤和地面控制中心的工作人員進行一場國際象棋比賽。

在太空失重環(huán)境下理發(fā)，頭發(fā)會飄散。宇航員在理發(fā)推子上套一個類似吸塵器的東西，可以把剪下的頭發(fā)吸進去。

會更有趣

失重還帶來一個不容忽視的麻煩——人體骨質流失和肌肉萎縮。因為身體不再需要負擔重力，所有的宇航員都會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，即便是采取了飲食補充和專門的強化鍛煉，也不能阻止這種現(xiàn)象的發(fā)生，只能是延緩。造成這個問題的原因到現(xiàn)在還依舊眾說紛紜，沒有一個明確的答案，所以也沒有徹底的解決方案。不管多么健壯的宇航員，長期在太空停留，返回地球后他們只能先坐輪椅。這是為了重新習慣在地球重力作用下的行走模式，更重要的原因是，他們多數(shù)都已經患有不同程度的骨質疏松了，不小心就會讓自己骨折受傷。睡覺反而是宇航員受影響最小的一件事，失重條件下只要用睡袋把自己固定好，大多數(shù)人很快就能習慣。不過，為了確保更好的睡眠，美國人開發(fā)了一個加壓睡眠系統(tǒng)，這種睡袋在宇航員“躺進去”的時候，能自動產生類似床鋪的壓力，讓宇航員找到在地球上躺在床上睡覺的感覺，更好地解決睡眠質量問題。

物資和空間有限造成的困難還有很多，比如宇航員沒法攜帶太多的私人物品，長時間在封閉空間里只跟有限的人接觸，普遍會產生精神緊張的狀態(tài)。過去的宇航員試圖通過娛樂消遣來解決這個問題，但發(fā)現(xiàn)并沒有想象中的那么容易。可以下棋嗎？對不起，失重條件下你做不到?？梢猿闊焼幔扛豢赡?，道理不言而喻?？梢院染茊?？理論上也是不允許的，但曾經也有蘇聯(lián)宇航員偷偷地把酒帶上過空間站的案例。所以，能帶幾盤磁帶和一個錄音機聽聽音樂，就算奢侈的享受了。

計算機技術的進步，讓現(xiàn)在的宇航員在太空打牌下棋絕對沒問題，看電影也是可以的。當然，基于信道資源的寶貴，電影絕對不是通過網絡下載的，只能提前儲存在筆記本電腦的硬盤里。目前各國為了公關需要，同時也具有通信試驗的科研性質，宇航員在空間站里已經可以用WIFI跟家人發(fā)送電子郵件或者更新自己的社交媒體了。那些在日常生活中稀松平常的娛樂項目，在空間站里都是寶貴而奢侈的要求了，要知道，實現(xiàn)這種信道通信技術的成本，可不像我們在地球上上網如此便宜。不過，未來隨著人類各種技術的進步，空間站的生活也將不再枯燥無聊，更重要的是不再危險和昂貴。普通人作為旅客進入太空的時刻也許真就到來了。不要忘記的是，正是這些宇航員在太空中肩負著偉大的使命，在空間站不斷探索著未知的星辰大海，開拓著人類前進的道路。

（責編：南名俊岳）