음식, 의복, 주거 및 우주에서의 운송

10월 18일 '천문 1호'는 우주 2억 5600만km를 비행해 3차 중간 궤도 수정을 완료했다. 화성에 도달하는 데는 반년 이상이 걸린다. 화성은 인류의 다음 집이 될 것인가? 사람들은 종종 이렇게 묻습니다.

소련 우주 비행사 유리 알렉세예비치 가가린이 1961년 보스토크 1호 우주선을 타고 최초의 유인 우주 임무를 완수한 이후 인간이 우주에 발을 디딘 지 거의 60년이 되었습니다. '우주로 가는 것', '우주에서 살아남는 것'부터 '우주에서 생활하는 것'까지, 우주 비행사들의 우주 생활의 질은 질적으로 도약했습니다.

두꺼운 껍질과 둥근 마스크, 아마도 대부분의 사람들이 생각하는 고전적인 우주복의 이미지일 것입니다. 하지만 무게가 수십 킬로그램에 달하는 우주복은 우주에 사는 인간의 일상복이 될 수 없다.

실제로 우주정거장에서 일하고 생활하는 우주비행사들은 보통 지상에 있는 것과 동일한 셔츠와 바지를 입는다. 공급 우주선 중간에 있는 역. 우주 정거장에는 세탁기가 없으며 우주비행사는 지상에서처럼 자주 옷을 ​​갈아입을 수 없습니다. 새 티셔츠나 옷을 입는 데 며칠이 걸릴 수 있습니다. 바지. 다행히도 우주정거장에는 먼지가 거의 없습니다. 우주 비행사들도 매일 운동 후 샤워를 하고 몸 표면에 묻은 땀을 닦아낼 수 있는 기회가 있어서 옷이 빨리 더러워지지 않습니다.

우주비행사가 우주선 밖으로 나가려면 여전히 자신을 보호하기 위해 우주복을 입어야 합니다. EMU(Extravehcular Mobility Unit) 우주복은 마치 작은 우주선과도 같아서 열과 압력에 대한 단열 성능, 우주선과 미세 운석으로부터 방어할 수 있는 충분한 성능과 강도, 통신 시스템과 생명 유지 장치 등을 모두 갖춰야 합니다. . 우주선의 발사와 지구 귀환 시 우주 비행사를 보호하기 위해 일반적으로 우주선 조종실에 사용되는 차량 탑재 우주복(ACES, Advanced Crew Escape Suit)도 있습니다.

현재 우주복은 가벼움과 아름다움을 지향하는 방향으로 발전하고 있다. SpaceX, Boeing 등이 개발한 최신 기내 우주복은 이전보다 약 40% 정도 가벼워졌으며, National Aeronautics와 우주국(NASA)은 또한 차세대 달 탐사 임무인 아르테미스 프로그램을 위해 두 개의 새로운 우주복을 설계했습니다. 미래에는 우주복을 통해 인간이 우주에서 자유롭게 이동하고 탐색할 수 있어야 합니다.

먹고 마시는 것은 물론 인생의 큰 즐거움 중 하나다. 우주에 산다면 그래도 즐겁게 잔치를 즐길 수 있을까?

최초의 우주 식사는 금지된 '치약'이었습니다. 우주비행사는 튜브에서 반액체 음식을 짜내고 씹지 않고 직접 삼켜야 했습니다. 소련 우주비행사 고르만 티토프(Gorman Titov)는 이 우주 식사를 처음으로 즐기는 영광을 누렸습니다. 그의 메뉴에는 야채 퓌레 수프, 프랑스 간 파테 튜브, 블랙커런트 주스 튜브가 포함되어 있었습니다. 그런데 우주에서 처음으로 구토를 한 사람이기도 했는데, 이는 음식이 너무 맛없어서가 아니라, 우주 환경에서 잠을 자면서 발생하는 우주멀미 때문이었다. 1962년 미국 우주비행사 존 글렌이 머큐리 우주선을 타고 떠났을 때 그의 도시락에는 한 입 크기의 냉동 건조 음식 큐브가 가득 들어 있었습니다. 이 작은 큐브는 우주에서 재수화되어 음식 퓌레로 녹아서 치약에 넣어야 했습니다. 다시. 씹는 즐거움도 없고 선택의 폭도 넓지 않은 1세대 우주비행사들의 식습관은 꽤 어려웠다.

미식가의 생산성은 과소평가할 수 없습니다. 곧 치약 튜브는 '우주식당'에서 쫓겨났다. 사람들은 커피잔, 프라이팬 등 무중력 환경에서 사용할 수 있는 온갖 종류의 식기를 발명했습니다. 요즘 우주비행사들은 지상에서의 식사와 매우 가까운 우주에서 식기류와 기타 식기류를 자유롭게 사용할 수 있습니다.

우주 음식의 종류도 훨씬 더 다양합니다. 국제 우주 정거장의 우주비행사들은 수백 번의 식사를 하며 스스로 식사 계획을 선택할 수 있습니다. 하지만 이 식사 계획은 8일마다 주기가 ​​있습니다. 이것은 우주 비행사가 새로운 우주 요리를 개발하는 것을 방해하지 않습니다. 쿠키, 일본식 스시, 땅콩 버터 아이스크림, 심지어 "어제의 커피"까지 우주 왕복선 엔데버의 사령관은 인터뷰 중에 재활용된 물 한 묶음을 자랑스럽게 선보였습니다. 원자재가 무엇인지.

그러나 우주 레시피 개발은 여전히 ​​매우 제한적입니다. 대부분의 과일과 채소는 우주에서 최대 이틀 동안만 신선하게 유지될 수 있으며 우주 정거장에서는 신선한 음식이 극히 드뭅니다. 대부분의 음식은 탈수되거나 캔으로 가공되어 우주로 배송될 수만 있습니다.

과학자들은 야채(주로 상추, 토마토 등 먹기 쉬운 야채)를 재배하거나 우주정거장에서 스피루리나를 키우는 등 이 문제를 해결할 수 있는 방법을 찾으려고 노력하고 있습니다. 이제 일부 우주 비행사는 우주 실험에서 상추를 먹었습니다. '우주텃밭'이 현실화되면 인간을 위한 자급자족 공간주거가 실현될 수 있다.

우리는 행성에서 직접 살 수 있을까요, 아니면 우주 공간에서 살 수 있을까요? 이것은 아직 불가능해 보입니다. 현재의 우주정거장이든 가상의 "화성 식민지"이든 인간에게는 자신을 보호할 수 있을 만큼 크고 튼튼한 인공 구조물이 필요합니다. 수년간 다국적 협력 하에 운영되어 온 국제우주정거장은 현재 장기적인 주거 기능을 진정으로 구현하는 유일한 우주공간이다. 국제 우주 정거장의 내부는 침실 5개짜리 아파트보다 훨씬 더 넓습니다. 과학 연구에 사용되는 실험실 외에도 욕실 2개, 피트니스 시설, 360도 전망이 가능한 돌출형 창문도 갖추고 있습니다.

살을 빼고 싶다면 우주 환경이 최고의 선택이다. 중력이 없는 환경은 인체의 위장 기능을 방해하므로 대부분의 우주비행사는 우주에서 식욕을 잃고 식사를 덜 합니다. 그러나 다양한 특수 운동 장비를 사용하여 하루에 최대 2시간을 보내야 합니다. 우주 환경은 인간의 근육을 약화시킬 수 있습니다. 체중 감량, 뼈, 심장, 폐 및 기타 기관은 신체 기능 저하에 저항하기 위해 매일 운동해야 합니다. 국제 우주 정거장에는 런닝 머신, 자전거 타기 장치 및 저항 운동 장치가 장착되어 있습니다. 운동할 때 우주비행사는 스스로를 떠다니는 것을 방지하기 위해 기계에 고정됩니다. 그렇습니다. 우주비행사는 "묶인" 생명의 집단입니다. 우주에 있는 시간의 절반은 묶여 있어야 하고, 잘 때도 묶여 있어야 하고, 운동하고 샤워할 때도 묶여 있어야 하고, 화장실에서도 몸을 묶어야 한다. 무중력 상태에서 떠다니세요.

왜 국제우주정거장은 SF영화처럼 회전하고 구심력에 의존하여 인공중력을 가짜로 만들 수 없는 걸까요? 지면과 일관된 중력감을 만들려면 우주 정거장의 구조가 충분히 길거나(회전 반경이 충분히 커야 함) 충분히 빠르게 회전해야 합니다. 어떤 솔루션을 채택하든 재료와 에너지에 대한 심각한 도전입니다. 토지의 모든 부분이 프리미엄인 우주에서는 체육관 몇 개를 짓는 것이 지구와 같은 환경을 조성하기 위해 높은 비용을 지출하는 것보다 훨씬 비용 효율적입니다.

우주정거장에는 흔히 간과되지만 꼭 필요한 또 하나의 '럭셔리 구성'이 있는데 바로 화장실이다. 강력한 흡입력을 발휘하고 배설물을 빠르게 빨아들이는 진공청소기에 가깝다고 할 수 있습니다. 속도가 충분히 빠르지 않으면 무중력 환경에서 배설물이 쉽게 흩어질 것입니다. 물론 그러한 장면은 누구도 상상하고 싶지 않은 것입니다. 우주 화장실은 지상 화장실보다 기밀성과 내식성 요구사항이 훨씬 더 높습니다. 또한 재사용을 위해 배설물에서 물을 추출하는 하수 처리 시스템도 갖추고 있어야 합니다. NASA가 올해 우주정거장에 납품한 '고급 변기'의 가격은 최대 2,300만 달러에 달합니다. 우주비행사들은 우주정거장에서 이 변기의 성능을 테스트할 예정이며, 이 변기 시스템은 향후 달 착륙이나 화성 임무에 사용될 수도 있습니다.

우주는 이렇게 광대하다. 우주에 사는 사람들도 나가서 구경할 기회가 있을까? SF 블록버스터에 등장하는 성간 점프와 웜홀 여행은 오늘날 한 손으로 우주를 바꾸는 신화에 가깝습니다. 현재 인간이 도달할 수 있는 속도는 빛의 1000분의 1에도 훨씬 못 미친다. 궤도가 지구와 가장 가까운 화성이라도 우주선이 화성에 도달해 복잡한 궤도 변화를 겪는 데는 7개월 이상이 걸린다. .

현 단계에서 우주 여행은 주로 우주 왕복선과 유인 항공기에 의존하고 있습니다. 많은 국제 우주선이 직원과 보급품을 수송하기 위해 국제 우주 정거장을 방문했습니다. 우주 산책은 아직 손이 닿지 않는 거리에 있습니다. 소련 우주비행사들은 1965년 초에 해치 밖으로 나갔지만 오늘날에도 우주 유영은 여전히 ​​쉽지 않습니다. 차량 외 보행은 며칠 전부터 준비가 필요한 주요 작업입니다. 장비가 잘 갖춰진 우주비행사라도 우주 환경에서는 여전히 상당한 위험에 직면해 있습니다. 필요한 장비 설치, 유지 관리 및 우주 유영 실험을 제외하고 우주비행사는 일반적으로 해치 밖으로 나오지 않습니다.

2008년 9월 27일, 중국 우주비행사 자이즈강(Zhai Zhigang)이 중국 최초의 우주 유영 임무를 완료하여 중국은 우주 비행선 기술을 독립적으로 마스터한 세 번째 국가가 되었습니다. 다른 나라의 이전 선외 임무와 유사하게 Zhai Zhigang도 탯줄 걷기를 사용했으며 두껍고 긴 "전기 탯줄"을 통해 우주선에 연결되었습니다.

아마도 미래에는 단일 모바일 기기의 발전으로 우주비행사들은 기내 밖으로 더욱 자유롭게 이동할 수 있고, 항공기의 속도는 계속 빨라져 인류가 더 넓은 우주로 나아갈 수 있도록 돕게 될 것이다. .

수십 년간의 우주 탐사 끝에 우리는 우주에서의 삶을 부분적으로 실현할 수 있게 되었습니다. 우리는 미래를 상상할 수 있지만 항상 경외심을 가져야 합니다. 광활한 우주에서 우주 정거장을 건설하고, 우주 기지를 건설하고, 심지어 다른 행성으로 이주하는 것도 개미가 둥지를 짓는 일에 지나지 않을 수 있습니다. 우주 속으로 더 깊이 들어갈수록 시간과 공간의 깊이가 더욱 온전히 드러나고, 인간 능력의 유한성과 무한성이 드러납니다.

옷 한 조각과 씨앗 하나에서 시작하여, 우주에서 겪을 수 있는 모든 어려움 속에서 인류는 영광스럽고 광활한 별이 빛나는 하늘을 향해 나아가고 있습니다. '구름 너머'와 '천궁'은 이제 그리 멀지 않습니다.

기사 출처丨Guangming Daily

(편집자 Zhai Chenjin)