国际空间站上的工作和生活

从房地产经纪人的角度来看，空间站堪称豪华别墅，有六个房间和两个浴室（虽然无法提供淋浴），此外还有健身房和一个可以360度无死角观景的玻璃穹顶。 国际空间站比之前的飞船要大很多，站内能保持正常气压的密闭空间的体积超过820立方米，和波音747-400巨型喷气客机一样大，除保障站内六名宇航员的生活外，还给各项科学实验留下大量空间。国际空间站造价极高，据估计，建造成本超过了1000亿美元，很可能是有史以来人类建造的最贵的建筑。
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国际空间站产生的垃圾通常被装载到补给飞船上，当飞船返回地球时，这些垃圾将被倒掉，在大气层中因为摩擦产生的高温而被烧掉。
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刚到空间站不久，有一次，前往日本希望号实验舱时，我不小心失手了，没能抓住周围的把手。我无助地飘在这个巨大的舱室中间，无法用力。我手脚并用，苦苦挣扎，做了好多无用功之后，最终游到一个扶手上，这才控制住自己的身体，不需要向其他宇航员求助了，这未免太尴尬了。不过，我相信，上面这段经历早被无处不在的摄像头捕捉到了，可能已经在地面控制台中引起极大的轰动，他们肯定在想，这个新手实在是太菜了。
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我们的太空任务即将结束时，有消息传来，国际空间站将改革光照系统，准备采用新型发光二极管做光源。如果光线太亮，现有的灯可能会变暗，但这些灯是频率固定的白光灯。新光源能改变频率，在工作时间提供白光或者波长较短的蓝光，以获得光照性能；但在夜晚睡眠前，改用波长较长的红光。这将是一个很受宇航员们欢迎的变革。
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每名宇航员都有自己最喜欢的睡觉方式，我自己喜欢用夹子把睡袋轻轻夹在墙上，然后钻进睡袋，拉上拉链，飘浮在空中睡觉。飘浮时，与在地面睡眠很不同，我们的后背和侧面不受力。我们的睡袋很合身，能限制身体的运动，让我们感觉受到一些力，这有助于我们入睡。你可以把胳膊放在睡袋里，也可以把胳膊伸出来，不过这样做可能带来一个麻烦，就是夜里胳膊可能会撞到其他东西，把你弄醒。
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睡觉时，一些宇航员喜欢把自己用安全带绑在墙上帮助自己入睡，其他人则宁愿冒着半夜与墙壁碰撞的风险，选择完全飘在空中睡眠。刚进入太空，我们很难睡着。具有讽刺意味的是，失重本该是一种非常放松的感觉，然而它剥夺了重力给我们的一大奖赏：睡觉时的放松感。已经在失重环境下飘浮了一整天，身心俱疲，到了睡觉时间，我们很想躺在床上，感受一下枕在柔软枕头上的感觉，借此放松下来。但是，在太空中你找不到这种感觉，这是我在太空最怀念的几样东西之一。我唯一能做的是关上灯，继续飘浮，等着睡意逐渐增强，进入睡眠。有的宇航员会在头上绑上一个枕头，以帮助身体找到躺下的感觉，诱发睡意。 我自己花了好几个星期才适应下来，能很快进入睡眠了。我通常睡6到7个小时，但睡眠质量不如在地面上。有很多原因，比如，有时手臂很难找到舒服的姿势，失重状态下它们总是朝前飘。我会把胳膊叠在胸前，睡袋很小，胳膊能被束缚住，不再向前飘。我们也用耳塞帮助睡眠，减弱通风扇发出的嗡嗡声。这些风扇能保持空气循环，防止二氧化碳在睡眠区积聚到危险的程度。
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很多人以为宇航员们睡觉时，总要有人保持清醒，就像军队一样，夜里大家轮流值夜班。实际上并非如此，在国际空间站，大家基本在同一时间睡觉，通常是在晚上10点到早上6点之间。空间站的指令长们的睡眠区装有报警铃，紧急情况发生时，他们负责叫醒其他宇航员。在绝大多数时间里，国际空间站都与全球各地的多个控制中心保持着联络，即使宇航员们都在睡觉，地面上也还有很多工作人员在密切监视着空间站的运行。
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如果一定要选择一个我最喜欢的实验，我会选择欧洲空间局的肺部气道监测实验。这项实验很复杂，需要花好几天才能完成。实验中，我们把空间站的气闸当作减压舱，这在国际空间站上还是首次。我先简单介绍一下实验背景。在太空中，宇航员被高浓度的尘埃包围，不像在地球上，尘埃还能落到地面上。未来我们可能会踏上火星，或者在月球表面生活，那时，尘埃问题可能会更严重。火星上有严重的沙尘暴，危害很大；月球表面也布满灰尘和沙砾，由于月球表面没有空气流动，无法将这些细小的沙砾通过各种地质活动磨平，如果吸入月球尘埃，它们锯齿般的锋利边缘将对宇航员的肺部造成不可估量的损害。和在地面一样，在太空中，微尘会引起眼睛和肺部发炎，导致哮喘。每次我们呼气，都会排出少量的一氧化氮，它由身体产生，用于调节血管，起到抗菌剂的作用。医生们可以通过监测人体肺部气道排出的一氧化氮气体来判断肺部是否发炎。气道实验监控着各种情况下（包括宇航员在低压的气闸室内呼吸时）一氧化氮的排放量。这项极具创新性的肺部生理学实验不仅有益于未来的太空探索，更给地球上数百万哮喘患者带来福音。这就是我选择这个实验为我最喜爱的实验的原因。这也与我的下一个回答有很大关系。
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蛋白质结构：我们体内有数万种不同的蛋白质，它们数量庞大，占人体总重的17%。它们是我们身体的重要组成部分，在维持生命的过程中起着重要的作用。蛋白质有着复杂的三维结构，如果它们以错误的方式折叠，会对人体有害，带来阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病甚至牛海绵状脑病等疾病。治疗这些疾病的大多数药物能释放出一些精心设计的小分子，它们具有特定形状，能准确嵌入致病蛋白质的分子上，从而抑制这些蛋白质的致病功能。药物发挥作用的关键就在于他们能准确地与致病蛋白质结合起来，这就像两款三维拼图要能严丝合缝地拼起来一样。这要求我们对蛋白质结构有非常详细的了解。没有这一知识之前，我们只能采用大剂量的劣质药物来治疗，可能会带来很多副作用。用X射线晶体衍射技术，对蛋白质晶体进行X射线成像，可以精确地得到这些蛋白质的三维结构。 成功的关键在于制作出高质量的蛋白质晶体。研究人员发现，在失重状态下，更容易生长出高质量的晶体。这是因为在失重状态下晶体形成速度较慢，更重要的是，不受重力和对流的影响，晶体的精细结构不会被扭曲或破坏。事实证明，太空生长的晶体比地面的任何晶体都更大更完美，已经为进行性假肥大性肌营养不良的治疗做出了巨大贡献。目前，在国际空间站进行研究的病症包括丙型肝炎、亨廷顿病、一些癌症和囊性纤维化等。这只是太空生物研究的起始，未来还有极大的潜力可以挖掘。自然界中有多达100亿种蛋白质，结构各有区别，它们关系到我们的身体健康，更关系到全球环境。这类研究是国际空间站最令人兴奋的研究领域之一。
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疫苗开发：空间站环境使微生物细胞发生大量变化，改变其生长速率、对抗生素的耐药性、对宿主组织的微生物入侵能力，甚至改变它们的遗传性能。微重力还能增强微生物引发疾病的能力，众多传染病专家对此很感兴趣，他们利用微重力来挑选出致病能力最低的病毒株，在地面上，利用这些病毒株来开发疫苗。
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微重力疫苗科研项目中的一小部分，这是一个很有潜力的研究领域，
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国际空间站有一个科研平台，叫欧洲电磁悬浮器，科学家用电磁场来熔化金属样品，研究其在失重环境下的材料物理特性，带来了很多重要成果。欧洲空间局领导着一个叫作IMPRESS的科研项目，将来自学术界和工业界的43个科研小组组织到一起，共同开发钛铝合金涡轮叶片，这种叶片性能极为优良，熔点高、强度大、密度低，可以广泛应用于发电站和航空发电机。使用钛铝合金，涡轮部件能减少50%的重量，从而极大地提高工作效率，减少燃料消耗，降低废气排放。
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冷等离子体：等离子体由等量的带负电的电子和带正电的离子组成，这种物质状态是固态、液态、气态之外的第四种物质状态。在地球上，发生闪电时，闪电附近的空气被电离成等离子体。虽然地球上大部分物质处于固液气三态，处于等离子体状态的物质很少，但在这个宇宙中，99%的可见物质是以等离子体状态存在的。如果在电离气体中混入尘埃等微粒，这些微粒将带有很多电荷，这种等离子体叫复杂等离子体。国际空间站为复杂等离子体的研究提供了理想的条件。因为在微重力下，尘埃粒子可以在空间中自由扩散，相互作用，形成规则的三维等离子体晶体，这为物理学研究提供了全新的视角。
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等离子体可以快速而均匀地渗透进许多材料，我们可以利用这一特性，用它来消毒。实验表明，等离子体可以在几秒钟之内杀死很多容易产生抗药性的细菌，比如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等。而且，用等离子体对慢性伤口进行消毒时，伤口愈合速度加快了。其他一些研究表明，化疗时采用等离子技术，能有效治疗癌症，与单纯的化疗相比，肿瘤的抑制率提高了500%。 在国际空间站上，俄罗斯和欧洲的科研小组开展了一系列非常成功的实验，并成功将相关技术应用于实践。国际空间站主要研究复杂等离子体，它属于冷等离子体，内部带正电的重粒子的温度比较低，带负电的电子温度很高，很容易和其他物质发生相互作用。目前，在国际空间站所开发出来的冷等离子体技术已经在地面上广泛使用，应用于污水处理等领域。自2013年以来，Terraplasma公司成功将这一技术进行了推广，在医疗卫生领域取得了重大突破。
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空间站的微重力环境对这些胶囊的发展至关重要，不同的液体（如油和水）在失重时能均匀地分散在整个球体中，这使得药物能均匀混合，外膜能够自发形成，从而产生极高质量的微胶囊。 基于太空技术生产的微胶囊目前取得了巨大的成功，现在，美国国家航空航天局将这一技术发展付诸实践，并获得了脉冲流微胶囊系统专利，目前在地面上也能生产出高质量的微胶囊。 微胶囊技术不仅能治疗癌症，现在，这一技术已经拓展到其他领域，比如糖尿病病人现在可以注射可植入性微胶囊，药物从胶囊缓慢释放出来。一次注射，药效能维持12到14天；而采用传统方式，病人需要每天注射胰岛素。
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周六早上我们会给国际空间站搞搞卫生。一周下来，空气过滤系统的滤网上堆积了大量灰尘，把滤网弄干净就要花掉我们好几个小时。宇航员在太空里还要用吸尘器做家务，听起来很奇怪。不过，在空间站无法请家政公司来为我们服务，我们只能亲力亲为。
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我们所经历的最邋遢的事情，就是看着自己脚底的死皮在进入太空的头两个月里逐渐脱离。在空间站我们很少使用脚底来走路，而且在这里我们没有重量，绝大多数情况下脚底不受力。因此，我们的脚底逐渐变得非常光滑和柔软，就像新生婴儿一样。在太空中待六个月之后，你的脚会美得像做过最好的足疗一样。 坏处就是，脚上所有的死皮硬皮都开始脱落。在太空生活了几周以后，脱袜子时，你得非常小心，否则，死皮屑就会像天女散花一样遍布整个太空舱，而不像在地表一样会下沉到地板；直到气流逐渐将其拉向空气过滤器。你会迅速成为船员中的讨厌鬼。
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早期培训时，最让我吃惊的事情是，空间站美国部分和俄罗斯部分的电压是不同的。虽然两部分的电源完全一样，都来自空间站的太阳能电池板，产生的电分成两部分，一部分在白天直接使用，另一部分储存在充电电池里，供晚上使用。不过，俄罗斯太空舱把太阳能电池板产生的电转换成28伏特的直流电，而美国则转换成124伏特的直流电，乍看起来，这似乎不算什么大事，但是它带来了一些安全隐患。俄罗斯的灭火器是水基泡沫灭火器，不适宜美国舱的电器火灾，因为美国舱电压很高；而美国舱采用的二氧化碳灭火器同样被禁止在俄罗斯舱使用，因为俄罗斯舱的生命维持系统在设计阶段就没预设过这种使用场景，无法过滤掉这么多的二氧化碳，让空气重新适宜呼吸。
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不过，在这种杯子里，高温饮料只靠表面张力贴在侧壁上，总让人觉得有点危险；我通常还是采用更安全的箔袋来喝茶。
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空间站没有洗衣机，在这里，水是非常宝贵的资源，我们会把衣服连续穿上几天，然后直接扔掉，换上新衣服。你可能觉得这不太卫生，实际上还好啦。空间站温度基本恒定，衣服不像在地球上那么容易弄脏，而且我们的一些衣物本身就含有抗菌材料，比如袜子或者运动服。空间站储备了很多衣物，足以让我们使用半年。
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空间站空气成分接近地球大气，氧气占21%，氮气占78%，这比纯氧安全，极大降低了火灾隐患。美国登月时，舱内最早采用的是100%的氧气，这导致了航天史上一起极为惨痛的事故。1967年当宇航员们在阿波罗1号太空舱进行地面模拟训练时，电气故障引发了一场剧烈的火灾，三名宇航员全部遇难。
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空间站的空气和地面的最主要区别是，空间站内二氧化碳含量很高，是地面的10倍，这主要是因为目前二氧化碳回收过滤装置的效能有限，虽然空间站的生命维持系统能在很短时间内将二氧化碳的比例降低，但这样做会降低这一系统的寿命。二氧化碳含量虽高，个别宇航员偶尔会头疼，状态欠佳，但总的来看二氧化碳含量还在安全范围内，而且二氧化碳对人的影响因素因人而异，一些宇航员更容易受到影响。生命维持系统是空间站最重要的设备之一，我们需要综合考虑乘员舒适度和资源的管理，适度保持二氧化碳比例。
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重入大气层时宇航员很容易受伤，为减少伤害，联盟号的座椅都是定制的，与宇航员后背完美贴合。图为发射前几个月，作者躺在石膏模具中，配合工程师们制造座椅。
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问：在太空，食物的味道和在地面一样吗？ 答：好问题！这个问题的答案可能因人而异，在我看来，有些食物的味道在太空有所不同。我觉得，最主要的原因是我们不太能像在地面那样有那么多机会闻到食物。在地面，食物的嗅觉是我们的就餐体验中很重要的一部分；而在失重的空间站上，空气不对流，热空气不会上升，冷空气不会下沉，空气的流通主要靠循环风扇把风从天花板吹向地板，没有风从食物吹向我们的鼻子，闻到食物的机会很少。所以，最完美的解决方案是：倒立进食！ 除此之外，还有一些因素会降低嗅觉：失重时，体液向头和胸部流动，宇航员会因此而面部浮肿，颅内压升高。此外空间站内尘埃也很多。由于重力，在地面上尘埃会下沉到地面，失重时尘埃会四处飘浮。颅内压的升高和灰尘浓度的升高都会引起鼻炎，导致鼻塞，降低嗅觉。
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我们总在期盼着货运飞船的来访。地面工作人员通常会在货舱口附近放一些新鲜水果。在密闭的空间站中生活了这么久，鼻子能再次闻到新鲜橙子的气味，这种感觉实在是太好了。新鲜水果对全体宇航员来说是一个巨大的享受。
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宇航员在进入太空前并不需要割除阑尾。
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有趣的是，联盟号飞船上没有灭火器。在这里，灭火的方法很简单：戴上头盔，打开飞船舱门，使整个飞船减压，没有氧气之后火焰会自动熄灭！
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有一点要强调一下：空间站与地面之间的数据传输速度其实是很快的，只是对个人的非工作用途的网络通信进行了限制。天地通信数据依靠高轨道的同步卫星网络来传输和中继，这条通信线路主要用于监控和指挥国际空间站的运作，上传科学实验所需的数据，下载我们的实验结果，不是给宇航员们晚上刷推特用的。谁不喜欢网速更快呢？我也希望能够快速连接到互联网，用用谷歌地图这样的应用程序，在国际空间站我们的地图工具很有限。很多时候，我们甚至还要翻开纸质的《兰德·麦克纳利世界地图集》来辨认每天拍下的地貌和城市在地球的准确位置。
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我曾以为汗水会形成液滴粘在皮肤上，不会被重力拉向地面。胳膊和腿上的汗液确实如此。有趣的是，脸上和头上的汗水不太相同。跑步时小汗滴会逐渐汇聚成一个大液滴，并随着身体的运动移到头顶，在头发里晃来晃去。每20分钟我就得用毛巾把头顶的汗液擦掉。
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我们的舱外活动太空服的手套也随着我们一起到太空，虽然宇航服的其他部分是模块化的，一直在空间站，但是手套是针对每个宇航员定制的，通常随宇航员一起上天（译注：有一些宇航员会在手套里藏些个人物品）。
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