国际空间站上的工作与生活:失重环境中的饮食、卫生、运动和休闲

22.04.2025

在《太空在召唤》项目框架下,我们继续推出航天系列文章。本文将结合我的亲身经历,介绍轨道空间站上的日常生活。航天员每天如何安排作息?饮食、个人卫生、睡眠和休闲活动又是如何组织的?您将在本文中了解国际空间站生活的方方面面。

亚历山大·米苏尔金在国际空间站失重环境中手捧植物

航天员在轨道上的一日作息

国际空间站上的生活有着严格的作息和纪律,这是轨道空间站高效运行的必要条件。我们大约每90分钟绕地球一周,因此在地球上标准的24小时内,最多能看到十六次日出和日落。不过,我们的日常作息仍按正常的24小时周期安排。空间站采用格林尼治时间,这样所有飞行控制中心在协调我们的工作时都同样方便(或同样不方便)。

航天员标准的一天从早上6:00起床开始,到21:30就寝结束。晨间洗漱后,我们会与休斯顿、莫斯科等飞行控制中心举行当天的第一次联席会议,在会上确认当天的任务安排。随后便是紧张的工作日程,包括开展科学实验、维护空间站以及执行其他计划内操作。

每天两小时的体育锻炼是日程中必不可少的一环。在失重环境下,如果缺乏规律训练,我们的肌肉和骨骼会迅速衰弱。因此,运动不仅是生活的一部分,更是保持健康的必要条件。

晚上吃晚餐前,我们还会与各飞行控制中心举行一次会议,总结当天的工作。此时,我们会收到第二天的详细计划、所有更新后的任务,以及需要紧急返回地球时的行动方案。晚餐后大约有两个小时的自由时间,之后便是就寝时间。

由于在轨道上看不到熟悉的昼夜交替,舷窗上的遮光帘可以帮助我们维持正常的睡眠与清醒周期。日程可能会根据计划内操作、飞船对接或出舱活动进行调整,但一天的基本安排始终不变。

航天员在国际空间站如何用餐

太空饮食需要适应失重环境和食品长期储存的特殊要求。俄罗斯太空食品采用16天为一个周期的食谱,也就是说,十六天内不会有任何一种食品重复,从而保证饮食的多样性。

如果乘组要执行长期任务,在准备阶段会进行食品试吃。每位航天员都会品尝所有菜品,并根据个人喜好打分。此后,其饮食中约60%按标准配置,另外40%则根据个人口味搭配。我们把装有这些食品的容器称为“奖励餐箱”,其中一部分由国际空间站合作伙伴的太空食品部门送来。总体来说,餐食相当丰富,不过时间一长,难免还是会吃腻太空食品。

在国际空间站,我们每天吃三餐。货运飞船抵达时会定期补充食品。大家尤其珍惜从地球运来的新鲜水果和蔬菜,但遗憾的是,它们无法长期保存,货运飞船抵达一两周后就很难再见到了。


太空食品的种类

很多人至今仍以为航天员只吃软管包装的食品。软管当然有,怎么能少得了呢。不过现在,软管里装的只有蜂蜜、芥末、辣根酱和其他酱料。

太空食品的包装形式和制作方式,是根据密封状态下在室温环境中长期储存的要求确定的。因此,现在我们的大多数食品主要有两类:普通马口铁罐头和塑料袋装冻干食品。

太空食品:罐头与真空包装食品

罐头要放进专用设备中加热。冻干的土豆配蘑菇或罗宋汤则只需加入热水,等待其复原,十分钟后就是一道完整的餐食。

当我发现自己开始吃腻这些食品时,就不得不想办法保持对它们的兴趣。任务接近尾声时,在离开前的最后一顿午餐上,我吃着自己最喜欢的沙棘凝乳,还问自己:“你还觉得好吃吗?”我很高兴答案是肯定的——依然好吃,而且我已经开始想念这里了。

你知道我们的勺子为什么有这么长的手柄吗?如果你认为是为了从袋子里吃东西时不弄脏自己,这当然也是正确答案。但最重要的是,长手柄能让你够到同伴的食物,尝尝他今天午餐吃的是什么。


如何加热和储存食品

空间站使用一种按照电加热器原理工作的专用设备加热食品。罐头放入其中,加热至所需温度。冻干食品则加入热水,使其恢复到原有状态。

在设计我们的太空餐桌时,采用了一些特殊技术方案,以便将罐头和食品袋固定在桌面上。我不知道是谁率先在国际空间站发现了这个完美又简单的办法,但真要好好感谢他!现在,我们把普通的灰色胶带以黏面朝上的方式贴在桌上,将两端向内折起,然后把所需物品都固定在上面。每周大扫除时,再用新胶带换掉旧胶带——非常方便,也足够牢固。

空间站上的食品存放在专用容器中,并做好标记和分类,以便每位乘组成员轻松找到自己的餐食。我们用剪刀打开包装,这样可以整齐地剪开食品袋,避免里面的食物四处飘散。


失重环境中的个人卫生

在失重环境中,保持身体清洁既更加重要,也更加困难。没有平常的淋浴和自来水,个人卫生需要采用特殊的方式。

这当然不太舒适,也毫无浪漫可言。不过,窗外的壮丽景色足以弥补这些不便!

空间站内的清洁尤为重要,这不仅关系到乘组的健康,也关系到设备的正常运行。漂浮的微粒可能堵塞过滤器、扰乱空气循环,进而导致设备过热甚至故障。

水是国际空间站上极其宝贵的资源。它不仅用于饮用和复原冻干食品,我们还通过电解水获得呼吸所需的氧气。空气中水汽凝结形成的冷凝水经过净化后,会重新用于饮食;从尿液中回收的水则用于技术用途。这种水资源闭环循环系统可以大幅减少从地球运送的水量。


身体与头发护理

我们每天锻炼,因此也每天清洁身体。为此,我们使用专用湿毛巾和经过抗菌处理的湿巾。洗头时则使用一种名为“Аэлита”的无泡洗发水。

洗头时必须尽量少用水,并防止水滴飘散到舱段各处,最后再用毛巾吸干水分。理发时使用连接吸尘器的专用理发器,由吸尘器收集剪下的头发,避免它们在空间站内四处飘散。

航天员用连接吸尘器的电推子为同事理发


国际空间站的卫生间如何工作

国际空间站的卫生间是一套针对失重环境设计的工程系统。其原理是利用气流代替重力完成输送。系统配有分别收集固体和液体排泄物的装置。最重要的是,上卫生间时可千万别赶上某个紧急警报响起,导致空间站内所有风扇被强制关闭。要是真发生这种情况,那才会立刻演变成最严重的紧急状况。

使用太空卫生间需要专门的训练并掌握相应技能,这些内容在飞行前的地面训练阶段就会反复练习。


失重环境下的体能训练

体能训练是轨道空间站生活中必不可少的一部分,旨在抵消太空飞行有害因素的影响,尤其是失重的影响。我们每天训练两个小时,这些训练也被纳入工作日程。

长期处于失重环境会使身体发生严重变化,包括肌肉量减少、骨质脱矿以及心血管系统功能减弱。如果不定期训练,长期失重将给航天员带来灾难性后果。在长期任务中,如果缺乏运动,返回地球甚至可能危及生命——身体根本无法承受突然恢复自然重力的变化。我们的训练由专用系统监控,运动负荷和身体状况数据会传送给地面的医学专家,由他们进行分析,并在必要时调整训练计划。


跑步机

国际空间站配备了BD-2和T-2专用跑步机。与地面跑步机不同,它们装有身体牵拉系统。弹力带将航天员固定在跑步机上,并产生模拟重力的负荷。

国际空间站跑步机上的航天员,身系牵拉系统弹力带

由于设备在技术实现上的特点,在失重环境中跑步需要调整动作方式。训练强度可通过弹力带的拉力和训练模式进行调节。

跑步训练对于在失重环境中保持耐力和心血管健康极为重要。此外,它还能产生人在地球上行走时承受的冲击负荷,有助于减少骨组织中的钙流失。


自行车测功仪

国际空间站的健身车同样配备了航天员身体固定系统和专用脚踏平台。它既可调节负荷,进行长时间有氧训练,也可用于高强度间歇训练。

在自行车测功仪上训练时,航天员也像使用跑步机时一样,经常一边运动一边看电影或听音乐,让训练过程更加愉快。


力量训练

国际空间站使用专用的ARED(Advanced Resistive Exercise Device)设备进行力量训练。它通过真空缸产生阻力,模拟在地球上举重时的负荷。

力量训练计划包括深蹲、硬拉、卧推等基础动作,覆盖所有主要肌群。每位乘组成员都有根据自身身体状况和生理特点制定的个性化训练计划。


航天员如何在太空中睡眠和休息

日程中安排了8,5小时睡眠,足以让人充分休息、恢复体力。

空间站从不会完全“入睡”——生命保障系统和科研设备始终保持运行,持续产生背景噪声,而我们必须学会适应。


睡眠舱

每位航天员都有一间私人舱室,大小约等于一个电话亭。里面配有固定在舱壁上的睡袋和阅读灯。

舱室通风至关重要:如果通风停止,人在睡眠中可能会被自己呼出的二氧化碳形成的“气泡”包围,进而窒息。由于失重,太空中不存在对流,密度较大的二氧化碳不会像在地球上一样向下沉降。

在失重环境中,睡眠姿势并不重要,航天员可以用任何姿势休息。睡觉时,我们经常戴上耳机,以隔绝空间站各系统持续产生的噪声。


与地球联系

定期与亲友交流是航天员心理支持的重要组成部分。在国际空间站,航天员每周都可以与家人进行私人视频通话,还可以使用电子邮件,并通过IP电话与地球联系。

地面专家提供的心理支持同样十分重要。定期联络不仅可以讨论工作问题,也可以交流个人事务。

货运飞船抵达时,航天员可以收到装有个人物品、信件和家人准备的惊喜的小包裹,从而进一步感受到与家的情感联系。


航天员在闲暇时间做些什么

按照规定,航天员在工作日结束后的晚上以及周末(通常是星期六和星期日)拥有自由时间。不过,我们中的许多人经常用这些时间完成额外工作或开展实验。

休闲活动不仅具有娱乐作用,也有助于心理调节,缓解与世隔绝带来的压力。最受欢迎的活动之一,就是透过舷窗观赏地球。这番景象永远也看不腻。

国际空间站上的航天员:一人弹吉他,另一人在聆听

电影、音乐与书籍

国际空间站设有数字媒体库,航天员可以通过舱内电脑和平板电脑观看电影、聆听音乐和阅读电子书。通信期间,航天员还可以申请从地球上传新的电影或音乐。


爱好与创作

许多航天员都热爱摄影。在我第二次飞行期间,我和谢尔盖·梁赞斯基拍摄了一系列视频,介绍那些在失重环境中很容易演示的物理性质和现象。

我还组织过一次体育主题的新年活动——我们在最大的舱段里进行了羽毛球双打比赛。有一次,美国舱段的同事做了比萨,我们也得想点自己的创意。新年前夕,我和安东·什卡普列罗夫一起做了奥利维耶沙拉……这是我人生中第一次亲手做这道菜。尽管如此,大家都非常喜欢这种在国外被称为Russian Salad的沙拉。

创作爱好为舱内生活增添了变化,即使身处轨道空间站的有限环境,也能让人表达自我。

在太空生活是一种怎样的体验

适应失重环境、身体感觉良好之后,你就会开始享受在失重状态下飘浮的乐趣。但后来又会习以为常,不得不提醒自己:“来吧,好好享受,这一切很快就会结束。”

总的来说,只要你富有好奇心和创造力,太空生活就会很有意思,时间也会过得飞快。

从内部看国际空间站“穹顶”观景舱

我唯一想念、也是任何技术手段都无法弥补的,就是拥抱亲人的机会。这些简单的幸福一直伴随在我们身边,以至于我们有时根本不会留意。

太空生活让人重新珍视那些在地球上常被视为理所当然的事物——从轻松洗个澡,到能够拥抱自己所爱的人。

想进一步了解航天员如何在轨道空间站生活和工作,请观看《太空在召唤》系列第四集


俄罗斯联邦宇航员、俄罗斯联邦英雄

亚历山大·米苏尔金

亚历山大·米苏尔金

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