揭秘航天员的太空生活，吃喝拉撒怎么解决？

又是我们神舟飞船发射的日子了，时间过得真快，大家都在指缝里数着日子。从2003年10月15日杨利伟乘坐神舟五号载人飞船进入太空算起，整整18年。18年，足够一个孩子长大上大学，我真的很感慨。

这一次，我们的神舟十三号飞船将翟志刚、王亚平和叶光富三位宇航员送上了太空。叶光富从来没有去过那里，所以他是一个新手。发射过程很顺利，还出现了火箭和月球同框的场景，看起来非常漂亮。

这次的神舟十三号和之前的不同。这次它使用径向对接。天宫空间站节点舱有四个对接口，左右两个对接口专门用于与大舱室对接。未来将与梦天、问天对接。尾部也有一个对接口，不过这个尾部对接口平时是用来和天舟货运飞船对接的。只留下前向和径向对接口，用于与神舟载人飞船对接。

神舟十二号、神舟十三号换班采用“先下后上”的方式。如果以后要在空间站上交班的话，肯定是先上后下。也就是说，我们的空间站将同时与两艘神舟飞船对接。此时，前方对接港已经被第一艘飞船占据。二号飞船只能对接下层接口，也就是径向接口。因此，径向对接也是一项必须掌握的技术。

神舟十三号径向对接成功

径向对接口不同于前向对接口。前向停靠就像是从后面追一辆公交车，不存在左右偏差、上下偏差的问题，只有追不上和追不上的问题。径向对接就麻烦多了，就像你想从侧门上车，但公交车是横向移动的，你不仅要考虑前后距离，还要考虑左右偏移。显然比从后面追来的麻烦多了。

是空间的三维运动。即上、下、左、右、前、后、前都要考虑，都要对齐。麻烦的程度大大增加。不过这次对接还算顺利，都是电脑控制自动完成的。

王亚平的“马尾”变成了“拥挤的辫子”

现在，他们已经顺利进入了天宫空间站，毕竟是第一次上来，一切看起来都很新鲜。王亚平扎着马尾辫，马尾辫飘浮在失重的太空环境中，变成了腾飞的辫子。之前只在动漫里看过，没想到这次能看到真人版。

这次任务将持续六个月，期间将发射和对接新模块，空间站将更大。他们有几次走出机舱的机会。王亚平将成为我国第一位进行太空行走的女航天员。

我国目前只有两名女宇航员，一名刘洋，一名王亚平。刘洋是1978年出生的，王亚平是1980年出生的，算一算，80后的她今年41岁。其实欧美的宇航员都不算太年轻，因为美国从2011年开始就失去了送人上太空的能力，所以很多人只能排队等着乘坐俄罗斯的联盟号飞船，它只能运送一次3个。个人觉得后面排队的人很多，等不及了。所以等到40多岁才有机会，甚至50多岁再去太空。现在美国恢复了龙飞船的载人航天能力，这种情况应该会有所缓解。

这次，宇航员将在太空停留半年。是上次神舟十二号三位航天员所用时间的两倍。人类长期呆在空间站上，起初不是问题，现在却成了问题。人离不开吃、喝、睡。在太空的封闭空间里，这些老问题依然存在。

先从吃开始吧。在太空中，不可能像我们在地面上那样想吃什么就吃什么。没事可以叫外卖。空间超出服务范围，人不会送。

俄罗斯太空食品

毫无疑问，太空中的食物都是在地面准备好带上来的。那么就涉及到保存的问题，比较常见的就是罐头食品和脱水食品。脱水食品，顾名思义，就是“干”。太空中用水浸泡后即可食用，微波炉热食即可。

天然食品就是普通食品。想必大家都看过聂海胜和他的三位宇航员在天宫空间站吃苹果的视频吧。看着他们三个吃东西，真是太开心了。唐洪波吃的最快，苹果吃得飞快，让外国网友羡慕嫉妒恨。苹果是天然食品。

不过天然食物没有太多，苹果的份量也不轻，自然不能带太多。大多数仍然是脱水食物。味道确实有些问题。还有一些新型航天食品对口味影响较小，如辐照食品。

国际空间站上的汉堡

在国际空间站上，肉和面包通常都是这样准备的。日本人走到哪里都忘不了拉面，韩国人走到哪里都忘不了泡菜。他们把泡菜、方便面做成辐照食品，也就是用高剂量的伽马射线辐照。经过这种处理的食物可以长期保存而不破坏原有的营养成分。

太空拉面

NASA研究使用红色LED来种植植物

现在国际空间站已经开始供应一些新鲜水果和蔬菜，而且数量不多。我们天宫空间站以后应该也可以提供新鲜的水果蔬菜，因为我们中华民族是一个非常擅长种植蔬菜的民族。真的是走到哪里都可以种，太空也不例外。而且，我国已经制定了登陆火星的计划。在太空种菜不仅仅是一种爱好，更是必须面对的技术难关。去火星的路途很长，中途也拿不到补给，只能靠自己了。

俄罗斯等国合作进行“火星500”试验。从世界各地招募了几名志愿者。在封闭的实验舱里生活了整整520天。所有资源都提前存放在实验舱内，与外界的联系有很大的延迟。就是模拟飞向火星的飞船生活状态。我们在中国也有一个叫王越的志愿者参与了这个实验。他面临的最大困难是吃饭。他有500多天不能吃中国菜。他实在是太想念家乡的味道了，很想吃点零食，可惜实验舱里一个人也没有。再说了，虽然俄罗斯提供的航天食品尽量好吃，但如果真的要吃上几个月或者一年多，估计吃完了心理都会有阴影。

王悦走出火星500实验舱

所以在太空种菜就成了一个很好的补充。这是对士气的最大鼓舞。当然，毕竟是空间。想吃炒青菜、西红柿炒鸡蛋吗？那一定行不通。最多做个蔬菜水果沙拉，或者教外国宇航员拍黄瓜，也是凉拌的。吃不完可以放冰箱冷藏。空间站内还有一台冰箱。存放几天是没有问题的。

最后还有一类非常重要的食物，叫做功能性食品，其实就是补充宇航员身体所需的各种营养素。毕竟太空中的环境和地面上是不一样的。他们对辐射要求很高。那么就需要增加食物中天然抗氧化剂的含量，比如原花青素、omega-3脂肪酸，甚至植物膳食纤维都可以预防或改善辐射带来的伤害。

另外，在失重环境下，宇航员的肠道菌群也可能发生退化。因此，也需要考虑添加一些富含益生菌的食物。意大利人曾将普通酸奶与蓝莓冻干后带入太空。在地球上，食物对于人们来说是最重要的，在太空中也是如此。食物一直是重中之重。

当然。空间站必须储备常用药品，因为宇航员在太空会生病，这不是开玩笑的。当然，有些事情不属于疾病，比如女性的月经期。我们这次有女宇航员上太空，来大姨妈怎么办？她在太空中至少遭遇了6次。有没有人认为在太空中处于完全失重状态会造成任何麻烦？其实这种东西大可不必担心，跟地球也没什么区别。

PeggyWhitson

上过太空的女宇航员很多，有的还长期在太空生活。美国女宇航员佩吉·惠特森创造的记录最多。在太空生活了666天的杰森，最长的单次记录是290天，一共进行了10次太空行走。人们没有受到任何的困扰，感觉和在地球上差不多。

只有一件事，女宇航员要小心，那就是不要让血液混入水回收系统。因为空间站内所有的水资源都必须循环利用，不能浪费一滴。回收系统能够处理人尿，但不能处理人血。

空间站离不开水，要常洗，早上起床刷牙洗脸，如厕冲水。另外，人需要喝水，喝水会产生尿液。加起来约2公斤。人还出汗、呼吸、排出水蒸气，一天1.8公斤。一般来说，我们的空间站可容纳3人，一天要消耗11公斤水。所有这些水都不能浪费，必须回收利用。

Mir的水循环利用过程

卫生用水是从下水道收集的。宇航员的尿液是从厕所收集的，冷凝水是从空气循环系统收集的。这是三种不同的路线。俄罗斯和平号空间站在处理这三种水时，可以说是分得很清楚，井水不干扰河水。你洗衣服用的水，经过净化回收后，还是用来洗衣服的。舱内收集的冷凝水最终经过净化，主要供航天员饮用。尿液净化后用于电解产生氧气。这完全是三个独立的路线。如果水量不够，只能在地面上补充，用进步货运飞船定期补充。

国际空间站水回收流程

与美国人在国际空间站使用的技术完全不同。尿液必须经过预处理，利用真空将尿液低温煮沸蒸发，然后压缩。取蒸馏水作为尿液。然后将三种水混合在一起进行统一净化处理，最终达到饮用水标准。这种饮用水比地上的自来水干净很多，可以直接饮用。但俄罗斯人在心理上无法跨过这个坎。他们起初不情愿，后来渐渐接受了。

那我国的天宫空间站是怎么处理的呢？根据我查到的资料，这个过程和俄罗斯差不多。尿液蒸馏水最终是用来电解水产生氧气的，不能直接饮用。当然，不可能100%回收水。尿液处理完之后，还会有一点点高浓度的废水，还有压缩的粪便，其他垃圾一应俱全，必须装进货运飞船，在大气层中焚烧。放下，就结束了。老实说，在太空中最糟糕的经历是得到一个大号，而不是其中之一。后续处理也是最麻烦的。目前有一些利用微生物处理粪便的方案，但仍处于实验室阶段。

洗衣服呢？算了，不洗了。只需更换一个新的即可。反正空间站不冷不热，保持恒温，穿的衣服也不厚。可以多带几件衣服更换。大不了等补给船来了，把脏衣服扔进去，和其他垃圾一起扔到大气里烧掉。

空间站内的空气成分与地面类似。21%氧气+78%氮气。氮气不消耗，基本属于酱油，一直在空间站环境中循环。氧气是通过电解水产生的。有人认为航天器和空间站使用的氧气是液氧。其实不然，因为液氧是一种非常活泼的元素，并不安全。如果可以的话，我们尽量不要使用它。水是比较安全的东西，也容易储存。电解水可以在需要时产生氧气。因此，空间站内的水资源仍然是呼吸系统的重要组成部分。

萨巴蒂尔的反应

人的呼吸会产生二氧化碳，而这二氧化碳是不能浪费的。一个二氧化碳分子上挂着两个氧原子，必须把它扯下来。如果要充分利用它，可以让二氧化碳和氢气发生萨巴蒂尔反应，最后变成甲烷和水。水留着用，甲烷可以排入太空。

当然有人说，以前老师在化学课上讲，氢氧化锂是用来吸收太空中的二氧化碳的。这当然是事实。坐飞船几天而已，靠氢氧化锂还是靠谱的。三个大活人已经在空间站驻扎了6个月。氢氧化锂吸收二氧化碳显然是不可能的，仍需依赖循环处理系统。

2010年，国际空间站水处理系统发生故障。宇航员尿液中的钙浓度过高，导致系统堵塞。为什么宇航员的尿液中钙含量过高？这是因为在太空中，人体骨骼中的钙质会逐渐流失。经过一系列的化学反应，最终形成了硫酸钙。硫酸钙微溶于水，是白垩的主要成分。这东西堵住了尿液净化装置。

我们的骨骼是一个非常活跃的器官。事实上，我们的骨骼可以对各种外部刺激做出反应。人站在地球上，实际上承受着全身的重量，无时无刻不在感受到地心引力的刺激。如果骨骼不能接受这些外界刺激，就会发生钙流失。主要原因是在失重环境下，骨形成和骨吸收的细胞分子平衡被打破。骨形成较少，骨吸收较多。久而久之，就会出现骨质疏松，肌肉会萎缩，失去弹性。根据目前的数据，在失重状态下，骨骼的密度平均每月会下降1%到2%。但在地球表面，即使是老年人，每年的下降幅度也只有1%。可见钙流失对宇航员健康的威胁有多大。

所以宇航员只能加强锻炼，尽可能的弥补重力不足带来的影响。所以大家也能看到。空间站中的宇航员经常会进行各种运动。但即便如此。在国际空间站上，尿液处理系统仍然存在因钙含量过高而堵塞的问题。由此可见，即使努力运动，也只能缓解钙质的流失，并没有办法彻底解决问题。

宇航员在锻炼

长期生活在太空带来的问题不仅仅是身体上的，还有心理上的。如果你每天都在近地轨道上转悠，那更好，至少你可以看看家乡，解解乡愁。如果你去火星，你身后的地球会越来越小，最后变成一个小蓝点。在这样的情况下，人们的心理会出现什么样的问题呢？正如我们前面提到的，在俄罗斯进行了“火星500”测试。6名志愿者在实验舱内被关押了520天，全部佩戴生理检测设备，最终数据发表在美国国家科学院院刊上。

结果显示，这些志愿者的运动功能下降了。说白了就是我们卡在一个小试验舱里，大家运动量也不大。要么看书要么看电视，要么打游戏，反正懒得动了。在模拟任务的最后几个月里，三名志愿者比刚进来时多睡了一个小时，睡眠时间也变长了。这只是地面上的模拟情况。毕竟，他们不需要接受失重的考验。如果他们真的去了火星，天知道会出现什么问题。

火星500实验舱里面

所以长期生活在太空中，挑战其实是非常大的。不要忘记宇航员去空间站是为了工作，而不是为了休闲。早上起床后，他们洗漱完毕，早餐后定期开会。每天都有繁重的工作在等着他们，一定要保持斗志昂扬。说实话真的不容易。

说这些可爱的宇航员是英雄也罢，他们真的付出了很多。

出处：科学史评论

编辑：民科