宇宙航行员在太空怎样生活 [复制链接]

第6版()
专栏：知识信箱

宇宙航行员在太空怎样生活
陈苏
本报星期日副刊从这期开始，增辟“知识信箱”这一栏，介绍和解答读者提出的有关文化生活、历史地理、科学技术、医学卫生等等方面的问题，目的在于有助于读者增长所需要的知识。
苏联载人宇宙飞船“东方三号”、“东方四号”完成编队飞行的壮举以后，本报编辑部收到北京和外地许多读者来信，他们问：宇宙航行员在太空是怎样生活的？他们穿什么衣服？吃什么东西？在失重的情况下，怎么还能吃得香、睡得稳，而且还能活动和工作？……现在，我们请陈苏同志谈谈这些问题，供读者参考。这篇文章将连续在副刊发表。　——副刊编者
一、奇妙的服装
我们从已发表的照片上可以看到，宇宙航行员的服装非常复杂：头上戴有头盔，盔的正面有一扇可以自由开关的透明窗，盔内可以看到特殊的送话器，盔的下部金属框上，有一个个单向排气活门；盔与衣服之间，用一个金属环形结构相联结。飞行员还戴了航行手套……。为什么要穿这样复杂而奇特的服装呢？
原来，这种服装是在救急情况下用来维护航行员身体表面合适的微小气候（适当的温度、湿度、气压），在平时使航行员能保持正常的活动能力和防止某些有害因素的影响。
我们可以设想，一个不穿任何防护服装的航行员，乘了一个没有防护设备的飞船到太空中去飞行，将会遇到什么样的问题？
当火箭垂直上升，很快达到四千米高度，外界的大气压力即迅速从七百六十毫米水银柱高降到四百五十毫米，比地面几乎降低一半，压力降低一半，体积就要增大一倍，这时，航行员腹部和中耳的气体体积就会膨胀，引起疼痛。同时，由于氧分压只有九十毫米，不够人们正常的需要，因而引起急性缺氧现象：如呼吸增强，心跳加速，情绪不安和工作效率下降等。如果高度增加到八千米，缺氧现象更加严重，这时航行员就会失掉工作能力，眼睛辨不清颜色，关节疼痛。上升到一万二千米高度以后，因为总的气压已经降到一百四十毫米以下，这时即使全部供应纯氧，也不能维持人的正常需要。火箭继续上升，由于外界气压实在太低，人体各部分的气体便逐渐从组织内逸出，形成气泡，引起关节疼痛，血管栓塞。这时，人们不仅不能从外面吸进氧气，而且有时血内的氧气反而会跑到外面来，在这种情况下，人很快就会失去知觉而死亡。当火箭上升到一万九千米以上，情况就更加严重了，外界气压只有四十七毫米，在这种气压下，普通的水（摄氏三十七度）就会自己沸腾起来，人的体温也是摄氏三十七度，体内的水分也就会沸腾化成汽，皮下的水分和血液就会化为气体，使皮肤胀得和皮球一样，这样，只要几秒钟的时间，人就失去知觉而死亡。
要使宇宙航行员在太空中能正常的生活和活动，必须有适当的气压和氧分压，宇宙飞船设计家们已经从飞船结构上解决了这个问题，他们能够设计一个舱内气压始终保持在一个大气压的座舱，有了这种座舱，要是在正常飞行过程中，航行员即使光穿个汗衫也能进舱到太空飞行，不会引起上述的任何一种不良反应。但是，宇宙飞行过程中，仅有完善的座舱是不够的，如果座舱的密闭性坏了，或者航行员必须出舱到宇宙空间去工作，那么他就必然会直接遭到上述压力及氧分压变化的影响，这就必须有合理的个人防护措施——穿上防护服装。
防护服大体上有两种：一种称密闭服，这种服装是用不透气的材料制成的。在颈和四肢等联结的地方都有特殊的联结结构；使服装在充入足够的气压以后，人体周围受到一定的压力。穿这种服装，既能活动而又能密闭不透气。这就可以防止体液沸腾，防止减压症，甚至可以防止轻微的缺氧。航行员穿了这种服装感觉不到压力不匀，可以维持很长的时间不会感到不舒适。但是这种服装有缺点，由于在充压后，身体变得很粗，各个关节的阻力很大，活动很吃力，同时服装不透气，出汗的水汽不易发散，湿度很快达到饱和程度，需要经常通风，或者吸收水汽，这样一来，就要求有一套复杂的附属设备。不过，科学家们对这种服装的发展抱的希望仍然很大，认为如果配上调温系统、通讯系统，选用能透水汽而不透空气的材料，那么宇宙飞行服就可以保证航行员在宇宙空间作较长时间的工作。
另一种称代偿服。代偿的意思是人在受肺部加压呼吸作用后，促进人体起对抗压力的代偿作用。飞行员穿上代偿服，在动作上和温度调节上比密闭服简单得多。代偿服的主要结构，是在合身的衣服外面配上一个拉紧系统，它能自动按高度气压的变化，调节拉紧衣面，使衣面向人体方面施加一定的机械压力，以保证身体对肺部进行加压呼吸时所必需的代偿作用。代偿服的好处是轻巧，透气方便，关节容易活动，可以防止缺氧、减压及体液沸腾等现象。缺点是，机械压力毕竟很难使身体各部都很均匀，比方说，手、手臂所受的压力可以比较均匀，而腋下就过于偏低；压力低的地方就会出现水肿和淤血现象；压力高的地方就会发生疼痛；因此不易保持长时间的舒适和工作效率，甚至影响到安全。但是在目前，让航行员去外层空间作长时间工作的可能性还不大，所以仍然可以应用。［待续］