太空食品和環(huán)境控制,讓宇航員在太空中也能吃得好,住得好
你有沒有想過,如果你去了太空,你會吃什么,住在哪里呢?在太空中,沒有地球上的水、土、樹、花、動物和空氣,也沒有我們平時(shí)吃的飯菜、水果、零食和飲料。那么,去了太空的人們是怎么吃飯和生活的呢?他們是不是都吃一些奇怪的東西,住在一些小小的盒子里呢?其實(shí)不然,他們也有自己的食品供應(yīng)和環(huán)境控制,讓他們能夠在太空中健康和快樂地生活。讓我們一起來看看吧。
食品供應(yīng)
在太空中,食品供應(yīng)是一個(gè)很有趣的話題,因?yàn)樗覀冊诘厍蛏系娘嬍澈懿灰粯?。在地球上,我們可以隨時(shí)隨地買到或做出我們想吃的東西,但在太空中,就不那么容易了。因?yàn)樵谔罩?,沒有水和土壤來種植農(nóng)作物,也沒有動物來提供肉類和奶制品。所以,去了太空的人們要提前準(zhǔn)備好一些特殊的食物,帶到太空中去吃。這些食物有些是我們熟悉的,有些是我們從來沒見過的。
目前,在國際空間站上使用的太空食物主要有下列幾種類型:
即食食物:這是最簡單的一種食物,就是拿來就可以吃的東西,不用加水或加熱。比如一些干果、餅干、巧克力等。這些食物都是被壓縮成小小的塊狀或涂上一層薄薄的膜,這樣可以防止它們在太空中碎成小片或漂浮起來。
復(fù)水食物:這種食物是被冷凍干燥過的東西,在被帶到太空時(shí)很輕很小,在太空食物中占了很大一部分。但是在吃之前要先加水,讓它們恢復(fù)原來的樣子。比如一些湯、面條、米飯等。這些食物都有一個(gè)小小的口子,可以用一個(gè)特殊的水槍往里面噴水。
熱穩(wěn)定食物:這類食物是被加熱殺菌過的東西,放在軟包裝或硬包裝里面。比如一些肉類、蔬菜、果醬等。這些食物都含有正常量的水分,并且跟我們平時(shí)吃的東西很像。但是在吃之前要先加熱,讓它們變得更好吃。
冷凍冷藏食物:這類食物是在地球上凍好帶到太空的東西,在解凍后就可以直接吃了。比如一些冰淇淋、奶酪、酸奶等。
除了這些標(biāo)準(zhǔn)菜單外,每個(gè)國家還會為自己的宇航員提供一些特色菜肴或獎勵(lì)菜肴,以增加飲食的多樣性和樂趣。例如,日本航天局(JAXA)就開發(fā)了一系列的太空食品,包括壽司、咖喱飯、味噌湯、炸雞、烤魚、煎餃等。中國航天局(CNSA)也為自己的宇航員準(zhǔn)備了一些中式菜肴,如月餅、八寶粥、炒飯、炒面、火鍋等。
在太空中,食品不僅是滿足生理需求的物質(zhì),也是提供心理安慰和文化認(rèn)同的符號。宇航員們通過食用自己喜愛的食物,可以緩解太空中的孤獨(dú)和壓力,也可以增進(jìn)不同國家和文化的交流和理解。
環(huán)境控制
在太空中,環(huán)境控制是另一個(gè)非常重要的問題,因?yàn)樗婕暗接詈絾T們的生命安全和健康。在太空中,沒有大氣層的保護(hù),宇航員們會面臨極端的溫度變化、輻射、微重力、真空等惡劣的條件。為了創(chuàng)造一個(gè)適合人類居住的環(huán)境,科學(xué)家們開發(fā)了各種各樣的環(huán)境控制系統(tǒng),既要保證空間站或飛船內(nèi)部的溫度、濕度、氣壓、氣體成分、光照和噪音等參數(shù)符合人體生理需求,又要考慮資源的節(jié)約和循環(huán)利用等因素。
目前,在國際空間站上使用的環(huán)境控制系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)部分:
空氣再生系統(tǒng):這個(gè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供和維持空間站內(nèi)部的適合呼吸的空氣。它主要包括兩個(gè)子系統(tǒng):氧氣再生子系統(tǒng)和二氧化碳去除子系統(tǒng)。氧氣再生子系統(tǒng)通過電解水產(chǎn)生氧氣,并將剩余的氫氣排出或儲存。二氧化碳去除子系統(tǒng)通過吸附劑或催化劑將呼出的二氧化碳從空氣中分離出來,并將其轉(zhuǎn)化為水或排出。
水再生系統(tǒng):這個(gè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供和維持空間站內(nèi)部的適合飲用和使用的水。它主要包括兩個(gè)子系統(tǒng):水回收子系統(tǒng)和水凈化子系統(tǒng)。水回收子系統(tǒng)通過蒸餾或膜過濾等方法將污水(包括尿液、洗滌水等)從固體物質(zhì)中分離出來,并將其輸送到水凈化子系統(tǒng)。水凈化子系統(tǒng)通過紫外線殺菌或活性炭過濾等方法將水中的有機(jī)物質(zhì)和微生物去除,并將其輸送到儲水罐或直接供應(yīng)給宇航員。
溫度與濕度控制系統(tǒng):這個(gè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供和維持空間站內(nèi)部的適合人體舒適感的溫度和濕度。它主要包括兩個(gè)子系統(tǒng):加熱與冷卻子系統(tǒng)和通風(fēng)與除濕子系統(tǒng)。加熱與冷卻子系統(tǒng)通過電阻加熱器或熱管等方法將空間站內(nèi)部的溫度控制在18-27°C之間,并通過散熱器或制冷機(jī)等方法將多余的熱量排出到太空。通風(fēng)與除濕子系統(tǒng)通過風(fēng)扇或換氣口等方法將空間站內(nèi)部的空氣循環(huán)流動,并通過除濕器或冷凝器等方法將空氣中的水分控制在40-60%之間。
通過這些環(huán)境控制系統(tǒng),宇航員們可以在太空中享受到類似于地球上的生活條件,也可以更好地適應(yīng)太空中的特殊環(huán)境,保護(hù)自己的身體和心理健康。
太空中的食品供應(yīng)和環(huán)境控制是人類在太空中生存和發(fā)展的基礎(chǔ),也是人類對太空的認(rèn)識和探索的結(jié)果。隨著科技的進(jìn)步和太空活動的增多,我們可以期待未來有更多更好的太空食品和環(huán)境控制技術(shù)出現(xiàn),讓我們能夠更加自由和舒適地在太空中旅行。
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