又到了我们的神舟飞船发射的日子了，时间过得真快，大家掐着指头算算日子。从2003年的10月15日，杨利伟乘坐神州5号载人飞船进入太空算起，到现在已经是整整18年了。18年啊，足够一个孩子长大成人念大学了，真是挺感慨的。
这一次，我们的神州13号飞船把翟志刚、王亚平和叶光富3位航天员送入了太空，翟志刚是老手了，担任指令长，王亚平是女航天员，也上过太空，倒是叶光富从来没上去过，算是新手吧。发射的过程倒是很顺利，其中有一幕画面是火箭和月亮同框，那倒是显得非常漂亮。
这一次神舟13号和以往都不太一样，这次采用的是径向对接。天宫空间站的节点舱有四个对接口，左右两个对接口是专门用来对接大型舱段的，未来要和梦天号以及问天号对接。尾部还有一个对接口，不过尾部的这个对接口通常是用来对接天舟货运飞船的。只剩下前向和径向两个对接口是用来对接神舟载人飞船的。
神舟12和神舟13交接班采用的是“先下后上”的方式。如果未来要在空间站实现交接班，那么必须是先上后下。也就是说我们的空间站要同时对接两艘神舟飞船。这时候前向对接口已经被第1艘飞船占据了。第2艘飞船就只能对接下边的那个接口，也就是径向对接口。所以，径向对接也是必须掌握的一项技术。
神舟13号径向对接成功径向对接口和前向对接口是不一样的。前向对接就好比您从屁股后头追着公交车跑，没有左右上下偏移的问题，只有前后远近追的上追不上的问题。径向对接就麻烦多了，就好比你要从公交车的侧门上车，可是公交车在横着运动，你要考虑的不仅仅是前后距离，还有左右偏移。显然要比从屁股后边追麻烦多了。
在太空里是三维运动。那是上下左右前后全都要考虑，全都要对准。麻烦程度大大增加。不过这次对接还算顺利，全都是计算机操纵自动完成的。
王亚平的“马尾”变成了“冲天辫”现在，他们已经顺利的进入了天宫空间站，毕竟是第一次上来嘛，看着哪儿都新鲜。王亚平扎了个马尾辫，在太空失重的环境下飘起来了，变成冲天辫了，以前只在动漫里见过，没想到这回见到真人版了。
这次任务的时间长达六个月，期间也会遇上新舱段发射对接，空间站的体积会加大很多。而且他们还有好几次出舱行走的机会。王亚平将会成为我国第一个实现太空行走的女航天员。
我国目前只有两名女性宇航员，一个刘洋一个王亚平。刘洋是1978年生的，王亚平是1980年的。屈指一算，她这个80后都41岁了。其实欧美的宇航员岁数也都不小了，因为美国从2011年以后就失去了把人送入太空的能力，那么多人只能排着队等着搭乘俄罗斯的联盟号飞船，一次才运3个人，后边有一大批人排大队等不上。所以一直等到40来岁才有机会，甚至是50来岁才上太空。现在美国靠龙飞船恢复了载人航天的能力，这个情况应该能缓解一点。
这一次，航天员要在太空里驻留半年之久。比上一次神州12号的3个航天员居住的时间长了一倍。人类在空间站长期驻留，原本不是问题的问题，也就成了问题。人是离不开吃喝拉撒睡的。在太空这个封闭空间里，也还是这些老问题。
首先从吃说起吧。在太空里，是不可能像我们地面这样想吃什么吃什么的，您没事点个外卖，太空超出服务范围，人家不送。
俄罗斯的航天食品毫无疑问，太空里的食物都是地面上做好了带上去的。那就涉及到保存的问题，比较常见的是罐头食品和脱水食品。脱水食品啊，顾名思义都是“干的”，在太空里拿水泡开了才能吃，拿微波炉转一转就能吃热的了。
自然型食品就是普通食品，想必大家也都看到聂海胜他们3个航天员在天宫空间站里啃苹果的视频了，看他们仨吃得那叫一个开心啊。汤洪波啃得最快，扎着马步就把苹果啃完了，弄得国外的网友都羡慕嫉妒恨，苹果就属于自然型食品。
不过那自然型食品不会太多，苹果份量也不轻，自然是不能多带。大部分还是脱水食品。口感上其实是有一些问题的。也有一些新型的航天食品对口感的影响比较小，比如说辐照食品。
国际空间站里的汉堡包在国际空间站上，肉类和面包通常是用这种方法处理的。日本人是到哪儿都忘不了拉面，韩国人到哪儿都忘不了泡菜。他们把泡菜和泡面做成了辐照食品，也就是说用高剂量的伽马射线照射，经过这样处理的食品是可以保存很长时间的，而且基本不破坏原来的营养成分。
太空拉面
NASA研究用红色LED来培养植物现在国际空间站也开始供应一些新鲜的水果和蔬菜，数量也并不多。我们的天宫空间站上未来应该也能提供新鲜的水果和蔬菜，因为我们中华民族是一个非常擅长种菜的民族。那真是走到哪儿种到哪儿，到太空也不能例外。而且，我国已经制定了登陆火星的计划，在太空里种菜就不仅仅是个爱好，而是一个必须要面对的技术难关。去火星的路途可是非常漫长的，中间也得不到任何补给，那就只能全靠自己了。
俄罗斯和其他国家合作搞了一个“火星500”试验。从全世界招募了几名志愿者。在一个封闭的实验舱里生活足足520天。一切资源都是事先存放在实验舱里的，和外界的通讯联系也有很大的延迟。就是为了模拟飞船飞向火星的生活状态。我们中国也有一个志愿者叫王跃参与了这个实验。他面临的最大的困难就是吃饭，500多天吃不到中国菜。他实在是太想念家乡的味道了，想吃个拉条子，可惜实验舱里面没有啊。再说，俄罗斯提供的航天食品虽然也尽量做到味道可口，但是真要吃上好几个月，吃上一年多，估计您都能吃出心理阴影。
王跃走出火星500实验舱所以在太空里种菜就成为一个非常好的补充。这是对士气最大的提振。当然啦，毕竟太空嘛，你想吃个炒菜，西红柿炒鸡蛋？那肯定是不行的。你最多做个蔬菜水果沙拉，或者你教外国宇航员拍黄瓜，这也是凉拌的。吃不完可以放在冰箱里，空间站里也有冰箱，保存几天没问题。
最后，还有非常重要的一大类食品叫功能食品，其实就是为了补充航天员身体所需的各种营养成分。太空里的环境和地面毕竟不一样。他们对抗辐射要求很高。那么也就需要提高食品中的天然抗氧化剂的含量，比如说原花青素、Ω-3脂肪酸，甚至是植物的膳食纤维都可以预防或者是改善辐射造成的伤害。
还有，在失重环境下，宇航员的肠道菌群也可能退化。所以呢，还需要考虑增加一些富含益生菌的食品。意大利人曾经把普通酸奶加上蓝莓作冻干处理带上太空。在地上是民以食为天，在太空里也是一样，吃饭从来都是头等大事。
当然啦。空间站肯定是备有常用的药品的，因为航天员在太空里生了病，那可不是闹着玩的。当然有些事儿不属于生病，比如说女性的生理期。我们这次可是有女性宇航员上太空的哦，来大姨妈了怎么办呢？她在太空里起码碰到6次。有人觉得在太空里完全失重状态下，会不会造成什么麻烦？其实这种事大可不必担心，和在地球上并没有太大区别。
佩姬·惠特森如今上过太空的女宇航员不少，而且有些人在太空里面住的时间也不短，创造纪录最多的是美国的女宇航员佩姬·惠特森，人家在太空里累积居住了666天，单次最长记录是290天，总共执行过10次太空行走。人家没受到什么困扰，感觉和在地球上差不多。
只有一件事，女航天员们必须要小心点，那就是别让血液混入水回收系统。因为在空间站里所有的水资源都是要回收的，一滴都不能浪费。回收系统有处理人类尿液的能力，但是没有处理人类血液的能力。
空间站是离不开水的，你总要洗洗涮涮吧，早上起来刷牙洗脸，上厕所也要冲水。再加上人要喝水，喝水就会产生尿液。加起来大概是2公斤。人也会出汗，也会呼吸，也在向外排出水蒸气，一天下来会向外排出1.8公斤。我们的空间站一般来讲是住3个人，一天下来要消耗11公斤的水。这些水全都不能浪费，全都是要回收的。
和平号的水回收处理流程卫生用水是从下水道进行收集的。航天员的尿液是从厕所收集的，冷凝水是从空气循环系统收集的。这是3条不同的线路，俄罗斯人的和平号空间站在处理这3种水的时候，可以说是泾渭分明，井水不犯河水。你洗洗涮涮用的那些水，在净化回收以后还是用来洗洗涮涮。舱内收集到的那些冷凝水，最后经过净化处理以后，主要用来给宇航员喝。尿液经过净化以后，用来电解制造氧气。这完全是三条独立的路线。如果水量不够的话，只能靠地面补充，用进步号货运飞船定期补给。
国际空间站水回收处理流程美国人在国际空间站上采用的技术就完全不一样了，尿液要经过预处理，利用真空让尿液在低温下沸腾蒸发，然后再压缩。获得尿液蒸馏水。然后把三种水混在一起，统一净化处理，最后达到饮用水标准。这种饮用水比地上的自来水还要干净很多，可以直接喝。但是俄罗斯人心理上过不了这个坎儿，一开始还不怎么愿意，后来也就慢慢接受了。
那我国的天宫空间站又是怎么处理的呢？据我查到的资料，过程跟俄罗斯是类似的，尿液蒸馏水最终是用作电解水产生氧气，并不是直接用来喝的。当然水是不可能100%回收的，尿液处理以后，剩下一点点高浓度的废水，还有压缩处理过的粪便，以及其他的一切垃圾，都要装进货运飞船，仍进大气层里烧掉，一了百了了。说实话，太空里体验最差的就是上大号，没有之一。后续处理也是最麻烦的。目前有一些方案是利用微生物对粪便进行处理，但是也还停留在实验室阶段。
洗衣服呢？算了，不洗了。直接换新的，反正空间站里不冷不热，保持恒温，穿的衣服也不厚，更换的衣服多带几件就OK啦。大不了等补给飞船来了把脏衣服丢进去呗，随同其他垃圾一起扔进大气层烧掉。
空间站里的空气成分和地面上差不多。21%氧气+78%氮气。氮气不消耗，基本上属于打酱油，始终在空间站大环境里面循环，氧气是靠电解水制造出来的。有人以为，飞船和空间站里面用的氧气是用的液氧。其实不是这样，因为液氧是非常活泼的元素，不安全。能不用咱尽量不用。水是比较安全的东西，而且容易保存，需要的时候电解水就可以制造氧气了。所以空间站里的水资源还是呼吸系统的重要环节。
萨巴蒂尔反应人呼吸是会产生二氧化碳的，这些二氧化碳也不能浪费，一个二氧化碳分子上挂着两个氧原子呢，必须给它扯下来。如果要充分利用，可以让二氧化碳和氢气进行萨巴蒂尔反应，最后变成甲烷和水。水就留着用了，甲烷可以排到太空里了。
当然有人说，过去化学课上老师教了，太空里面吸收二氧化碳，用的是氢氧化锂。这话当然也没错。只是开飞船上去绕几天，靠氢氧化锂还算靠谱。3个大活人在空间站驻6个月，靠氢氧化锂吸收二氧化碳显然是不行的，还是要依靠循环处理系统才行。
在2010年，国际空间站的水处理系统曾经出过一次故障。是宇航员的尿液之中钙浓度超标导致系统出现堵塞。为什么宇航员的尿中钙含量会超标呢？这就是因为在太空里，人骨骼中的钙会逐渐流失。经过一系列的化学反应，最终形成了硫酸钙，硫酸钙是微溶于水的，是粉笔的主要成分。这东西堵住了尿液净化装置。
我们的骨骼是一个非常活跃的器官，实际上骨骼能对外界刺激做出各种各样的反应。人在地球上站立，实际上承受了全身的重量，时时刻刻都感受到重力的刺激，如果骨骼接收不到这些外界刺激的话，就会出现钙流失。主要是因为在失重环境下，骨形成和骨吸收的细胞分子平衡被打破。骨形成少了点，骨吸收多了点。时间长了就会出现骨质疏松，而且肌肉也会跟着萎缩失去弹性。根据现在的资料，在失重状态下，骨骼的密度平均每个月会下降1%~2%。可是在地球表面，哪怕是老年人，每年才下降1%。可见钙质流失对宇航员的健康威胁有多大。
所以呢，宇航员只能加强锻炼，把缺少重力所造成的影响尽量补回来。所以大家也可以看到。空间站里的航天员经常在做各种运动。但是即便如此。国际空间站上仍然出现了尿液处理系统被过高的含钙量堵塞的问题。由此可见，即便是拼命锻炼，也只能缓解钙的流失，而没有办法完全解决问题。
航天员在锻炼身体长时间居住在太空环境下带来的问题不仅仅是生理上的，还有心理上的。如果是天天绕着近地轨道转悠，那还好一点，起码你能看到自己的家乡可以缓解一下思乡之情。要是去火星，地球会在你的身后变得越来越小，最后变成一个小蓝点。在这样的情况下，人的心理上又会出现什么样的问题呢？我们前面曾经提到过，在俄罗斯搞了一次“火星500”试验。6名志愿者在实验舱里足足憋了520天，他们都带着生理检测设备，最终数据发表在了美国国家科学院院刊上。
结果显示，这几个志愿者的运动功能减退了。说白了就是憋在狭小的试验舱里，大家运动太少。不是看书看电视，就是在打游戏，反正就是懒得动弹。模拟任务的最后几个月，有3个志愿者比他们刚进来的时候每天多睡一个钟头，他们的睡眠时间都变长了。这还只是在地面模拟的情况，他们毕竟不需要接受失重的考验，如果真的是去火星，天知道会出现什么样的问题。
火星500实验舱内部所以在太空里长时间居住，接受的挑战其实是很大的。你别忘了航天员去空间站是上去工作的，不是上去休闲的。他们早上起来以后洗漱完毕，吃完早饭也要开例会。每天都有繁重的工作在等着他们，他们必须保持高昂的斗志。说实话真的挺不容易的。
要不说这些可爱的航天员都是英雄呢，他们付出的真的很多。
来源：科学史评话
