本文最初发表于2021年3月,并于2023年11月更新。
23年前,宇航员首次登上国际空间站(ISS),此后人类便一直在太空中生活。
国际空间站开展了一系列研究,有助于解决地球上的问题,涵盖从气候变化到医学调查等多个领域。
世界经济论坛全球未来理事会太空理事会在其白皮书中探讨了太空技术在实现净零排放方面的作用,白皮书标题为《太空与净零排放》。
如果您现年23岁或更年轻,那么您从未生活在没有人类在国际空间站(ISS)上绕行地球的时代。
宇航员于2000年11月2日首次登上国际空间站,当时美国国家航空航天局(NASA)的威廉·M·谢泼德与俄罗斯的尤里·P·吉泽科和谢尔盖·K·克里卡列夫抵达站上,开始了为期四个月的驻留。
他们在所谓的“第一期考察”(Expedition 1)期间的主要任务是建立空间站的生命保障和通信系统,帮助国际空间站保持在距地球400公里的轨道上运行,速度为每小时28,000公里,这意味着它每90分钟绕地球一圈。
此后,人类便一直在太空中生活。那么,国际空间站上的生活是什么样的?在站上工作过的宇航员取得了哪些成就?
国际空间站上的生活:研究项目
国际空间站是一座巨大的研究设施,任何时候都有各种实验正在进行,涵盖从生物学到技术的各个领域,其成果对太空和地球上的生命都有影响。
这些实验包括在微重力环境下种植食物,站上设有两台蔬菜生产系统(Veggie)植物生长装置,以及更为先进的高级植物栖息地生长舱。
在太空中种植食物的能力,可能是规划更长时间太空旅行的重要环节。2015年,宇航员种出并食用了首份太空种植的沙拉。
NASA表示:“Veggie概念是一种简单、低功耗的系统,可为我们的宇航员种植新鲜、营养丰富的食物,以补充其饮食,并作为支持放松和娱乐的工具。”
其他实验则与全人类更加贴近日常的影响和益处相关。长时间处于微重力环境中,可能导致骨骼和肌肉力量流失。
这一过程如何发生以及如何逆转,正在为治疗骨质疏松症等慢性疾病患者,或肌肉因行动受限而受到影响的患者,提供参考依据。
国际空间站如何监测气候变化
国际空间站也是用于研究气候变化的三大主要太空平台之一。站上安装了大量用于观测地球的设备,宇航员还会定期从空间站拍摄地球照片。
国际空间站每天可以看到16次日出和日落,这一有利的观测位置使其能够收集独特的信息。“它是一个与大多数自由飞行卫星所采集的遥感数据在根本上不同的数据集”,NASA位于休斯顿的约翰逊航天中心探索科学办公室经理威廉·斯特凡诺夫(William Stefanov)如是说。
世界经济论坛全球未来理事会太空理事会在其白皮书中探讨了太空技术在实现净零排放方面的作用,白皮书标题为《太空与净零排放》。
“超过50%的关键气候变量只能从太空进行测量,”白皮书写道。“许多卫星可测量不同的天气、气候变化及地球的其他特性,提供温室气体排放数据,并有助于深入了解气候各方面的影响。”
国际空间站上的日常安排
在不进行研究工作时,宇航员需要按照一份常规维护任务清单,逐项完成国际空间站上的各项工作。
机组人员每天会收到任务控制中心关于需完成活动的更新信息。其中包括检查生命保障系统是否运行正常、执行定期清洁程序以及进行软件更新。
许多我们在地面上习以为常的日常活动,在国际空间站上却更加复杂,例如个人卫生。微重力环境使得使用厕所成为一项重大工程。系统设有腿部约束装置,以确保宇航员稳固地坐在座位上,并配有风扇和真空泵装置,以快速、安全地处理排泄物。
悬浮的水滴在国际空间站上可能带来危害,因为它们可能进入精密设备并引发故障。微小颗粒同样如此,这也对太空中的进食产生了影响。
论坛正在采取哪些措施,以缩小技术与政策之间的差距?
在地球上,我们经常会在餐食上撒盐和胡椒粉。不过,在太空中,任何东西都不会朝简单的向下方向散落,而且微小的胡椒和盐粒卡在不该去的地方的风险很高。因此,它们改以液体形式提供。
国际空间站的机组人员每天吃三餐,他们所吃的部分食物与在家时可能享用的并无二致。例如水果和布朗尼蛋糕,都以其天然形态提供。其他食物则以干燥形式储存,烹饪前需加水调和;站上设有烤箱,但没有冰箱。
国际空间站上的闲暇时光
机组人员还有大量空闲时间,并可参与各种非研究类活动。2013年,加拿大宇航员克里斯·哈德菲尔德(Chris Hadfield)录制了自己演奏并演唱大卫·鲍伊(David Bowie)歌曲的一个版本,歌名为《Space Oddity》,该视频在YouTube上的观看次数已接近4900万次。
宇航员经常通过社交媒体分享故事和照片,与远在地面的太空爱好者保持联系。他们还通过视频参加教育活动,与世界各地的学生讨论科学与太空。
国际空间站是夜空中第三亮的天体,在没有云层遮挡时清晰可见。它的移动速度也远快于您在天空中可能看到的其他任何物体。一架普通飞机的飞行速度约为每小时965公里,而国际空间站的速度为每小时28,000公里。与飞机不同,国际空间站上没有闪烁的灯光,并且它沿一条笔直的轨迹运行。
最佳观测时间是日出或日落前后不久。这是因为它仍在反射来自其高轨道上的太阳光,因此更容易被观测到。



