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天宫一号和神舟八号的交会对接,开启了中国的空间站时代,那么在未来的太空生活中,中国航天员的饮食起居是什么样子?中国航天科工集团公司九院研制的“太空厨房”、“太空医院”和“太空空调”等设备为我们勾勒出了一幅图景。
迷你“太空厨房”
为航天员烹饪美味佳肴
只要将分装好的大米放入一个银白色的立体容器内,轻轻按下电源开关,再耐心地等上30分钟,一份香喷喷的米饭便冒着热气新鲜出炉。
根据每个人不同的口味需求,只需同样的步骤,再花上5至30分钟的时间,一份份“鱼香肉丝”、“宫保鸡丁”、“水煮鱼片”等热气腾腾的美味菜肴便做好了。将来如果航天员需要,还可以增加液体加热装置,为航天员热上一杯苹果汁、果粒橙或纯净水……
这就是航天员在太空中一日三餐享用的部分菜谱。而这些丰富佳肴的烹饪,既不需要家庭生活中的锅碗瓢盆,更不必航天员亲自“下厨”,只需在这个长、宽、高均不足30厘米,重量仅仅4.4千克的容器内全自动地完成,这就是科工九院为宇航飞船量身定制的迷你“太空厨房”——食品加热装置。
自“神舟一号”开始,九院红峰厂就开始配套研制食品加热装置,作为该产品研制的“元老”,亓鑫柱带领团队在元器件选用、产品寿命、设计工艺等方面进行了持续攻关和改进,使产品具备定时加热和手动加热两种功能;定时加热时间设定为30分钟,手动加热则为5分钟至30分钟。产品使用寿命也从最初的100多个小时提升至现在350多个小时,将来在空间站上可以达到10年以上。
为了防止食品加热过程中不产生有害气体、耐150℃的高温,且寿命达到设计指标要求,亓鑫柱常常在全国各地来回奔波,选择高可靠器件和特种材料,项目组更是投入全部经历,一次次进行各种验证试验。“一次单项试验就要200个小时,而一次连续完整的试验少则20天,多则一个月,中间还不能停顿。”亓鑫柱介绍道,“但为了心中的理想和光荣使命,再多艰辛我们都能应对。”
特殊“太空空调”
为航天员提供宜居环境
气体流量调节装置、航天服温控调节装置等作为环境控制及生命保护分系统产品,犹如一部“太空空调”,在航天员的飞行试验中发挥着特殊的作用。
气体流量调节装置是红峰厂生产的“元老”级产品,从神舟一号到神舟七号,都有它的功劳。现在,它在神舟八号、神舟九号、神舟十号和天宫一号都有应用。为了方便航天员进行操作,项目组经过艰苦攻关,设置了自动电控和手动触屏输入两种模式,同时,还设置了微风、大风、强风等5个挡,航天员可以根据个人习惯以及环境变化,选择操作模式和适合的风速。
航天服温控调节装置则能够调节航天服内的温度,确保航天服能够适应太空骤冷、骤热的环境,保证航天员的安全、舒适,该产品已成功应用于“神六”、“神七”号飞船上,为我国载人航天作出了重要贡献。
微型“太空医院”
为航天员适时检查身体
在科工九院红峰厂产品陈列室,十余种小至烟盒大小、最大不过成人巴掌大的银灰色长方体装置依次排列,这种外形规则、看似简单的产品,却能适时监测航天员的各项生理指标,并将数据自动分析后传送至地面设备,以便地面人员对航天员的身体状况进行实施监控。这些装置就是该厂研制生产的环控生保、医监医保系统配套产品。
医监生化检测装置是该系统配套产品之一,主要功能是将收集到的航天员尿液与生化试剂充分混合后,通过SPR技术检测航天员尿液中的生化指标,并将采集的数据传输给医学信息管理主机,为航天员医监医保提供依据。
液控阀为医监生化检测装置的核心部件之一,项目组进行了长达3年的技术攻关。一次次方案修订、一次次试验验证,红峰厂结构设计师终于设计出稳定、可靠的液路,该产品也成功获得国家发明专利。
2007年12月25日,九院与清华大学合作研制质量测量仪,用于在太空微重力环境下实时监控航天员人体质量。目前,只有美国、俄罗斯拥有独立研制质测仪。
检测并自动传输航天员心电、呼吸、体温等生理指标的生理信号测试盒;对航天员进行电脉冲刺激,协助航天员进行肌肉疲劳恢复和肌肉力量训练,防止长期飞行试验造成肌肉萎缩的神经肌肉刺激仪;读取航天员心电数据并将数据传送到医学信息管理主机配合相关分析的动态心电数据读取记录装置……伴随着一个个感人故事的诞生,九院干部职工成功交付出一件件合格的产品。
科工九院经过近20年的历程,研制产品从最初的3种增至现今的15种,在天地间架设起一座能对航天员的各项身体性能指标进行适时“体检”的全自动化的微型“太空医院”。
通讯员陈新勇陈习招
邓顺英梁燕J205