你说要是哪天咱们普通人也能上太空溜达一圈,得咋活下来啊?那地方要啥没啥,跟地球完全俩概念。太空生存这事儿,听着酷,实际上一堆要命的坎儿。
首先太空那环境,就根本不是给人准备的。那儿几乎是真空,没空气,人要直接暴露出去,体液都能给你整沸腾了。温度也极端,照着太阳那面能烤到一百多度,背阴处又能冻到零下一百多度,这温差谁受得了。还有看不见但贼厉害的宇宙辐射和太阳风暴,对细胞和DNA有破坏,长期待着肯定不行。更别提那失重环境了,人飘着挺好玩是吧?但待久了肌肉会萎缩,骨头里的钙会流失,变得可脆弱了。所以啊,在太空活下去,得有个密封的、能防辐射的飞行器或者舱外服,给人造出个能喘气、温度合适的小环境。
吃喝拉撒睡,这些在地球上不是事儿,到了太空全是难题。氧气、水、食物,一样都不能少。短期任务还能从地面带上去,像以前那样。但要长期驻留,比如在空间站呆几个月甚至将来去火星,全靠补给成本太高,也不现实。就得想办法“自给自足”,搞循环利用。现在咱们国家的空间站,用的再生式生命保障系统就挺厉害,据说氧气资源100%再生,水的闭合度也到了95%以上,每年能省下6吨的上行补给量呢。这系统能通过电解水等方法制氧,还能把航天员的汗液、尿液什么的回收净化,再变成可用的水 。甚至固体排泄物也能处理成肥料,说不定以后种菜能用上。食物方面,除了带包装食品,科学家也在研究怎么在太空种菜、生产食物,搞生物再生生命保障系统(BLSS),想弄个小生态圈,让氧气、水、食物基本能循环起来。
除了这些基本的生存需求,航天员在太空的心理健康也得关注。你想啊,长期待在狭小封闭的空间站里,远离家人朋友,看着窗外地球那么远,那种孤独感和隔离感肯定很强。活动范围有限,工作压力大,作息还可能不规律,心理上容易出问题。所以地面有团队会24小时监测航天员的身体和心理状态,天地协同,及时提供支持。航天员在上天前都要经过极其严格的心理选拔和训练,确保他们心理素质过硬,能应对这种极端环境下的压力和各种突发状况。
说到训练,那真是脱层皮。航天员得掌握各种太空生存技能,适应失重环境下的吃喝拉撒睡,学习穿脱航天服、维修设备、出舱活动等等。他们有八大类、两百多个科目的训练,什么超重耐力、低压环境、模拟失重、野外生存……凡是有危险或涉及生理极限的训练,教员都得自己先试一遍,确认安全了才让航天员上。比如出舱活动的水下训练,一次就好几个小时,强度极大,航天员汤洪波说练完“连筷子都拿不住”,聂海胜有一次甚至轻了4公斤。
万一,我是说万一在太空中碰到紧急情况咋整?比如设备故障、被太空碎片撞了、或者航天员突然生病。这时候,天地协同的应急机制就非常重要了。地面控制中心会持续监测,提前预警(比如预报太空碎片),指导航天员操作或直接控制变轨规避。航天员自己也得沉着冷静,临危不乱,依靠平时训练积累的经验和知识来处置险情。当然,最后实在不行,还有返回舱可以紧急返回地球,虽然返回过程本身也有风险(像苏联“联盟11号”的悲剧)。
方面 | 主要挑战 | 关键技术与解决方案 | 备注/例子 |
|---|---|---|---|
环境适应与防护 | 真空、极端温差、宇宙辐射、太阳风暴、微重力(导致肌肉萎缩、骨质流失) | 密封舱体/舱外航天服(提供大气、温控、防辐射)、锻炼设备(如太空跑台对抗肌骨衰退)辐射屏蔽、太阳风暴预警 | 舱外服如“飞天”舱外服,需具备长寿命、高可靠、良好机动性 |
生命保障(氧气、水) | 氧气消耗、水资源有限、废物处理 | 再生式环控生保系统(物理化学方法):电解制氧、水循环(尿液、汗液等回收净化)未来:生物再生生命保障系统(BLSS)(引入植物、微生物,实现更闭合循环) | 中国空间站实现氧气100%再生,水95%闭合度 |
食物供应 | 新鲜食物有限,长期任务补给困难 | 携带太空食品(短期)、在轨种植蔬菜(如温室)、研究食物再生生产(BLSS目标) | BLSS旨在实现食物部分或完全自给,建立小型生态系统 |
心理支持 | 孤独、隔离、狭小空间、工作压力、远离亲人 | 严格心理选拔与训练、天地协同实时沟通与心理支持、定期监测、营造规律作息与工作节奏 | 地面团队24小时关注航天员状态 |
应急与安全 | 设备故障、太空碎片撞击、航天员健康突发状况、发射/返回事故 | 天地协同预警与处置(如变轨避碎片)、航天员应急预案训练与冷静处置能力、可靠救生装置(如逃逸塔)返回舱紧急返回 | “阿波罗13号”成功化险为夷;“联盟11号”因返回舱泄压悲剧 |
训练准备 | 掌握海量技能、适应极端环境、应对生理心理挑战 | 超重耐力、低压、模拟失重(如水下训练)、野外生存等大量科目、教员率先试训、反复演练应急预案 | 出舱水下训练强度极大 |
所以说,太空生存能实现,靠的不是啥玄乎的东西,是实打实的科技硬实力和人的精心准备。从设计制造出可靠的大推力火箭和飞船 ,到构建精密的环境控制与生命保障系统;从对航天员魔鬼般的严格训练,到天地之间无缝协同的保障,每一个环节都凝聚了无数人的智慧和汗水,还得不断攻克难题。
我个人觉得吧,研究和发展太空生存技术,不仅仅是为了让少数宇航员能上去待一阵子。它更像是一种对未来生存能力的投资和演练。说不定哪天地球环境变得不那么宜居了,或者人类真的需要开拓外星家园,这些在太空中摸索出来的闭环生命支持技术、资源循环利用的经验,都能派上大用场。虽然现在看太空生存还充满挑战,但一步步解决这些问题,本身就是在推动科技进步,拓展人类生存的边界。




