目录
6 巨大的蓝色弹珠
8 成为宇航员
12 发射!
16 在太空生活
22 在太空工作
28 返回地球
30 测验
巨大的蓝色弹珠
从太空看,地球就像一个巨大的蓝色玻璃弹珠,一卷卷白云飘浮在大洋上空,绿色和棕色的地貌点缀着水面。日落后,城市的灯光如钻石般闪耀。国际空间站的宇航员能看到这一切,他们从舷窗拍摄地球照片。科学家将利用这些照片研究从火山到珊瑚礁的一切。
国际空间站是一个绕地球运行的科学实验室,由俄罗斯和美国的航天机构于1998年开始建造。两年后,空间站迎来了第一批宇航员。此后,来自世界各地的宇航员都在上面生活过。
克里斯蒂娜·科赫
宇航员克里斯蒂娜·科赫保持着女性单次太空飞行时间最长的纪录——328天!
成为宇航员
前往国际空间站并不容易,美国国家航空航天局等航天机构每年只选拔少数人培训。这些宇航员候选人长期学习科学、技术、工程和数学,具有出色的批判性思维和解决问题的技能。当你远离家乡,供给又有限时,这些技能是必要的。
太空对人体很残酷。选拔宇航员候选人之前,候选人必须通过好几项健康测试,医生会检查他们的心脏、肺、眼睛和耳朵。美国国家航空航天局的人会面试最终的候选人,然后选定将接受训练的男士和女士。
正好合适
宇航员的身高必须在157到191厘米之间,否则不适合太空设备!
候选人要接受长达两年的训练才能成为宇航员。他们学习如何在水下做事,人在水下的感受与在太空中有点像。他们也在模拟器中训练,模拟器是一种复制真实场景的程序或机器,这样模拟训练很安全。
受训宇航员要学会需要他们在太空中做的所有工作,学会使用空间站上的设备,学会修理望远镜,甚至学会说不同语言,以便与来自其他国家的宇航员交流。
熟能生巧
宇航员必须练习他们将在太空中做的一切——甚至吃饭和上卫生间。
发射!
航天任务开始时,宇航员爬进乘员舱,系好安全带。他们穿着特殊服装,保护身体不受太空飞行的伤害。在等待起飞的过程中,他们做最后的准备工作,并与发射控制中心联系。
时钟开始倒计时,无线电里传来“倒计时30秒”的声音,倒计时继续。突然,一声雷鸣般的巨响震动发射台,火箭发动机点火,燃烧的燃料从火箭底部喷出,高温气体冲向地面,宇宙飞船腾空而起。
进入太空
宇航员曾使用各种航天器前往国际空间站。
随着火箭爬升得越来越高,地球引力会拉拽火箭,但是火箭燃料动力强大,燃烧时产生推力。推力大于地球的引力,于是把火箭推送进轨道。
在地球上,发射控制中心监控起飞。宇宙飞船使用多级火箭发射到太空。火箭堆叠在一起,每级火箭都有发动机和燃料。每级燃料耗尽时,箭体分离,坠入海洋,下一级取而代之,最终只剩下乘员舱,把宇航员送入太空。
分离后,土星5号运载火箭的部件落回地球,这些部件会被修复并再次利用。
宇宙飞船接近国际空间站时,机载传感器会测量其距离、速度和位置。宇宙飞船慢慢靠近空间站,准备对接。两者对接成功,宇航员抵达!
飞向月球
土星5号运载火箭将阿波罗11号上的宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温“巴兹”·奥尔德林和迈克尔·柯林斯送上月球。
在太空生活
国际空间站约有一个美式橄榄球场那么大,在地球上空400公里处绕地球运行,上面有宇航员生存所需的一切,但其主要目的是科学研究。宇航员在上面了解到的一切都会用于帮助地球上的人,或使人类有可能长期在太空生活。
宇航员在太空进行诸多实验。实验得到的结果不同于在地球上得到的结果,因为太空中引力较小。这种弱重力的状态叫微重力,它使宇航员——以及太空中的一切——都飘浮(有些媒体用“漂浮”)起来!
名字有何不同?
宇航员(astronauts)在不同国家有不同名称。俄罗斯称为“宇航员”(cosmonauts),中国称为“太空人”(taikonauts)或“航天员”(hangtianyuan)。
一个国际宇航机组全年在国际空间站上生活和工作。
飘浮在太空中或许听起来很酷,但确实也带来了挑战。不能躺在床上,你怎么睡觉?食物从盘子里飘走,你怎么吃?水飘浮在空中,你怎么洗脸?
把宇航员送上太空之前,美国国家航空航天局的工程师要解决很多类似问题。他们的解决方案行之有效。他们把宇航员的睡袋固定在墙上,用克罗搭扣把各种物件固定住,甚至连食品的包装也很特别,让宇航员可以在太空中吃喝。
在国际空间站上宇航员有一件事做不到,那就是洗澡。液体在太空中表现得不一样。在地球上,重力使水向最低点流动。在太空中,水却以貌似肥皂泡的液体球飘浮。因此,宇航员不能泡澡,也不能使用淋浴或洗脸盆,而是用湿巾擦洗。
遥看国际空间站
有时,你能看到国际空间站绕地球运行,它看起来就像一颗移动的星星。
和地球一样,太空也是一个到处是尘土的地方。灰尘会损坏国际空间站上的重要设备,宇航员用和在地球上一样的办法解决这个问题——做家务。
虽然国际空间站有空气过滤器,可以捕捉微小的尘埃颗粒,但宇航员仍需用吸尘器吸尘,还要擦拭物体表面,清除细菌。一个干净的家能让宇航员保持健康,也能让国际空间站运转良好。
一天结束时,宇航员会放松一下,他们看电影,玩游戏,甚至给家里打电话。一些宇航员使用业余(又称ham)无线电收发报机与地球上的人交谈。国际空间站上的业余无线电是向在岗宇航员学习的好玩方式。
在太空工作
宇航员严格遵守时间表,他们在太空中所做的一切——吃饭、工作、工间休息和睡觉——都按计划进行。为了维持运转,任务控制中心会让宇航员知道什么时候该起床,会在空间站播放音乐和“早上好”的语音信息。
宇航员收拾好,吃过早餐,就该工作了。他们每天大部分时间都花在做实验上,有些实验测试新技术,比如太空蜜蜂。
太空蜜蜂帮助宇航员在国际空间站上完成各种作业。
太空机器人
美国国家航空航天局在国际空间站上测试机器人,从而学习如何制造更智能的机器人。最终,这些机器人能帮助人类探索其他星球。
太空蜜蜂是在国际空间站飞来飞去的立方体机器人,跟吐司机差不多大。这些小机器人旨在做一些跟踪库存或拍摄宇航员做实验之类的事情。它甚至可以找到丢失的设备部件。太空蜜蜂可以自己飞行,也可以用遥控器控制。
宇航员要做很多实验,有些实验旨在改善地球居民的生活。例如,宇航员测试药物,研究混凝土在太空中如何凝固,还监测冰川、珊瑚礁和其他地貌,帮助地球上的研究人员了解地球是如何变化的。
安全第一!
有时,宇航员会用危险的材料做实验。为了保证每个人的安全,国际空间站有两个叫作手套箱的特殊实验室,它们密封严实,任何东西都不会泄漏。
为了帮助人们学会如何在太空生活,宇航员在国际空间站上研究种粮食的新方法。他们测试各种各样的种子,试图找到无土种植蔬菜的新方法。实验结束时往往是最开心的时刻,因为宇航员可以吃自己种的东西了!
宇航员的部分工作是当国际空间站上的东西损坏时把它修好。在空间站内修理设备是一回事,但如果空间站外部的东西出了毛病怎么办?
有时,宇航员使用一个巨大的遥控机械臂,名叫加拿大臂2号。这个机器人技术员有“手”,可以抓取和移动东西,甚至可以捕获前来停靠的无人驾驶货船。这些“手”还可以附着在国际空间站外部的特殊固定装置上。加拿大臂2号可以首尾交替行走,每走一步都重新附着。
为了完成一些维修工作,宇航员必须走到空间站的外面,他们穿上名为舱外机动装备的特殊服装,简称外动装。外动装保护宇航员的身体免受太空极端温度的影响。外动装携带氧气,头盔上有耳机和麦克风,便于宇航员相互交流。
返回地球
大多数宇航员在国际空间站待六个月。使命完成后,返回地球既令人激动又充满危险。地球被一层叫作大气层的气体包围着,宇宙飞船必须以合适的角度和速度重新进入地球大气层。物体进入地球大气层时,角度如果太大,就会燃烧;如果太小,就会弹离大气层,留在太空。
宇宙飞船接近地球时,计算机程序会让它减速并引导其返航。一旦飞船穿过地球大气层,巨型降落伞就会打开,让它进一步减速。很快,宇宙飞船就会溅落在海洋中。宇航员回家了!
救援船在溅落区附近等待返回的宇航员。
战胜高温
物体穿过地球大气层时会产生摩擦,摩擦会使物体燃烧。隔热罩会保护返航的宇宙飞船和里面的人。
