國(guó)際空間站已成為人類(lèi)理想的“自然實(shí)驗(yàn)室”

北京時(shí)間11月11日消息，11月2日是第一批宇航員登上國(guó)際空間站（ISS） 20周年的紀(jì)念日。從那時(shí)起，這座近地軌道上運(yùn)行的人造設(shè)施就一直有人類(lèi)居住。在太空環(huán)境下連續(xù)運(yùn)行20年，使國(guó)際空間站成為了解地球以外人類(lèi)如何生活的理想“自然實(shí)驗(yàn)室”。

這是一項(xiàng)由25個(gè)空間機(jī)構(gòu)和組織之間的合作成果，截至目前，國(guó)際空間站已經(jīng)接待了241名宇航員和來(lái)自19個(gè)國(guó)家的少數(shù)游客，這些人在所有去過(guò)太空的人當(dāng)中約占43%。

人類(lèi)的雄心壯志并不止于空間站，在不久的將來(lái)，我們或許能見(jiàn)證月球和火星任務(wù)的實(shí)施。而在此之前，了解人類(lèi)需要做哪些準(zhǔn)備，才能在遙遠(yuǎn)、危險(xiǎn)和封閉的環(huán)境中正常生活是很重要的。在太空深處，沒(méi)有回家的捷徑。

軌道居住地簡(jiǎn)史

在美國(guó)作家愛(ài)德華·埃弗雷特·希爾（Edward Everett Hale）于1869年發(fā)表的小說(shuō)《磚月》（Brick Moon）中，第一次出現(xiàn)了虛構(gòu)的空間站。在這個(gè)直徑60米、由磚砌成的磚月內(nèi)部，具有13個(gè)球形的生活艙。

1929年，赫爾曼·諾登（Hermann Noordung）提出了環(huán)狀空間站的理論，這種空間站可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)創(chuàng)造“人工”重力。20世紀(jì)50年代，火箭科學(xué)家韋恩赫爾·馮·布勞恩（Wernher von Braun）支持了旋輪空間站的想法，1968年的經(jīng)典電影《2001太空漫游》中所出現(xiàn)的空間站便是這樣的設(shè)計(jì)。

不過(guò)，真正的空間站不是球體，也不是旋轉(zhuǎn)的圓輪，而是圓柱體。第一個(gè)空間站是蘇聯(lián)在1971年的“禮炮1號(hào)”（Salyut 1），接下來(lái)的十年中，“禮炮號(hào)”計(jì)劃又陸續(xù)建立了6個(gè)空間站。1973年，美國(guó)發(fā)射了第一個(gè)空間站“天空實(shí)驗(yàn)室”（Skylab）。所有這些空間站都是管狀結(jié)構(gòu)。

蘇聯(lián)在1986年發(fā)射的和平號(hào)（Mir）空間站是第一個(gè)以核心模塊建造的空間站，后來(lái)又添加了許多功能模塊。1998年，當(dāng)國(guó)際空間站的第一個(gè)模塊發(fā)射時(shí)，和平號(hào)空間站還在軌道上。2001年，和平號(hào)在廢棄后，受控墜落大氣層并解體。存留下來(lái)的部分可能沉到了5000米深的太平洋海底。

國(guó)際空間站現(xiàn)在由16個(gè)模塊組成：4個(gè)俄羅斯模塊、9個(gè)美國(guó)模塊、2個(gè)日本模塊和1個(gè)歐洲模塊。它的內(nèi)部面積相當(dāng)于一棟五間臥室的房子，有6名常規(guī)機(jī)組人員，每次工作6個(gè)月。

適應(yīng)太空生活

蘇聯(lián)的尤里·加加林（Yuri Gagarin）在1961年進(jìn)行了環(huán)繞地球的飛行，證明人類(lèi)可以在太空中生存。當(dāng)然，長(zhǎng)時(shí)間生活在太空中是另一回事。

目前的空間站不會(huì)旋轉(zhuǎn)，也不能提供重力。在空間站里沒(méi)有高低之分。如果你放開(kāi)一個(gè)物體，它就會(huì)飄走。宇航員們每天的活動(dòng)，如飲水或洗漱等，都需要事先計(jì)劃。

空間站內(nèi)安裝了許多充當(dāng)“重力”點(diǎn)的工具，以扶手、帶子、夾子和尼龍搭扣的形式來(lái)保護(hù)人和物體，使其固定而不飄走。

為了幫助宇航員確定方位，在俄羅斯模塊中，面向地球的表面（“向下”）設(shè)計(jì)成了橄欖綠色，而背向地球的墻壁和表面（“向上”）則是米色的。顏色在其他方面也很重要。例如，美國(guó)的“天空實(shí)驗(yàn)室”就十分缺乏色彩，以至于宇航員們經(jīng)常盯著用于校準(zhǔn)攝像機(jī)的彩色卡片，以打破單調(diào)的氛圍。

在電影中，空間站通常是整潔干凈的，但現(xiàn)實(shí)卻并非如此。國(guó)際空間站也會(huì)有臭味，嘈雜、臟亂，充斥著脫落的皮膚細(xì)胞和碎屑。這就像一個(gè)可怕的合租房，只不過(guò)你不能離開(kāi)，必須一直工作；而且沒(méi)有人能睡個(gè)好覺(jué)。

不過(guò)，空間站生活也有一些好處。穹頂艙是歐洲空間局建造的國(guó)際空間站觀察臺(tái)組件。在那里，你會(huì)看到可能是人類(lèi)所能看到的最美好的景象：空間站經(jīng)過(guò)地球時(shí)的180度全景圖。

“迷你世界中的迷你社會(huì)”

宇航員們用各種各樣的物品來(lái)表示他們?cè)谶@個(gè)“迷你世界”——1972年的一份報(bào)告中以此來(lái)形容國(guó)際空間站——中的身份。未被使用的墻壁空間就像我們家里的冰箱門(mén)一樣，被個(gè)人和團(tuán)體意義上的物品所覆蓋。

食物在人際關(guān)系中扮演著重要的角色。分享食物、慶祝節(jié)日和生日的儀式有助于在不同國(guó)家和文化背景的宇航員之間建立友情。

不過(guò)，太空生活也不是一帆風(fēng)順的。2009年，廁所曾一度成為國(guó)際沖突的根源之一，當(dāng)時(shí)的決定意味著俄羅斯機(jī)組人員被禁止使用美國(guó)的廁所和運(yùn)動(dòng)設(shè)備。

在這個(gè)“迷你社會(huì)”中，技術(shù)不僅僅與功能有關(guān)，還在社會(huì)凝聚力方面發(fā)揮著作用。

未來(lái)的太空生活

國(guó)際空間站的運(yùn)營(yíng)成本非常昂貴。僅美國(guó)國(guó)家航空航天局一年的花費(fèi)就高達(dá)30億到40億美元，而在許多人看來(lái)，這并不值得。如果沒(méi)有更多的商業(yè)投資，國(guó)際空間站可能會(huì)在2028年脫離近地軌道，墜入大氣層并在海底與和平號(hào)空間站會(huì)合。

空間站的下一個(gè)發(fā)展階段很可能發(fā)生在繞月球的軌道上?！霸虑蜷T(mén)戶(hù)”（Lunar Gateway）項(xiàng)目是由美國(guó)國(guó)家航空航天局領(lǐng)導(dǎo)的一組太空機(jī)構(gòu)計(jì)劃，其規(guī)模將小于國(guó)際空間站。機(jī)組人員每次將在空間站上生活一個(gè)月。

“月球門(mén)戶(hù)”的模塊以國(guó)際空間站的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，將在未來(lái)十年發(fā)射到月球軌道。在初步設(shè)計(jì)中，“月球門(mén)戶(hù)”有4個(gè)可擴(kuò)展的乘員艙，在給予宇航員更多空間的同時(shí)，他們睡覺(jué)、鍛煉、上廁所和吃飯的地方之間距離更近。

國(guó)際空間站的工作人員很喜歡即興的視覺(jué)表現(xiàn)，在未來(lái)的太空居住地中，希望宇航員們也能經(jīng)常向我們展示類(lèi)似的太空生活場(chǎng)景。

在一些國(guó)家的流行文化中，國(guó)際空間站已經(jīng)變成了圣誕老人的雪橇。近年來(lái)，越來(lái)越多的父母會(huì)在平安夜時(shí)帶孩子到戶(hù)外，觀看從頭頂飛過(guò)的國(guó)際空間站。

國(guó)際空間站塑造了20世紀(jì)和21世紀(jì)的太空文化，象征著冷戰(zhàn)后的國(guó)際合作。對(duì)于如何在太空生活，國(guó)際空間站還有很多東西要教給我們。
責(zé)編AJX