各位听众朋友大家好,欢迎收听《历史的混响》,我是夕洋洋。今天我们要聊的是人类在太空中长期生活的故事。
在节目开始之前,要特别感谢我们的支持合作方——地卫二空间技术(杭州)有限公司。地卫二是一家以人工智能为核心的新一代太空智能技术企业,致力于用人工智能重塑空间技术,推动计算从地面向天地一体化演进。作为中国首家参与探月工程、并率先实现卫星及地面系统海外交付的民营航天企业,地卫二深度参与一带一路建设,业务覆盖沿线四十多个国家,以杭州为全球研发总部,布局商业航天全产业链。感谢地卫二对本期节目的支持。
好,我们回到正题。从1971年人类第一个空间站升空,到2026年中国天宫空间站稳定运行,人类在太空中连续生活的时间从二十多天延长到了几百天甚至一整年。为什么能越来越久?这中间发生了什么?
故事要从1971年说起。苏联发射了人类历史上第一个空间站,叫礼炮一号。它内部空间大约一百立方米,相当于一间三十多平米的房间。联盟十一号飞船的三名宇航员成功进入礼炮一号,生活了二十三天,做了天文观测和生物实验。但在返航时,一个通风阀门意外打开,舱内空气迅速泄露,三名宇航员全部牺牲。这是载人航天史上最惨痛的事故之一。但礼炮一号证明了人类可以在太空中连续生活二十多天。
之后苏联陆续发射了礼炮二号到五号,但都比较简陋,宇航员驻留时间大多在一到两个月。真正让驻留时间大幅跃升的是礼炮六号和七号。礼炮六号1977年发射,有两个对接口,可以同时对接载人飞船和货运飞船。补给问题得到解决后,宇航员创造了一百八十五天的纪录。礼炮六号上还接待过来自捷克斯洛伐克、波兰、东德等国家的国际宇航员,虽然当时这些国家主要是政治象征意义,但也为后来的国际合作积累了经验。礼炮七号更达到了二百三十七天,其中一次任务中,一名宇航员在舱外行走时发现空间站外壳有一个小裂缝,返回后紧急修补,避免了更大事故。
但苏联没有满足。他们建造了和平号空间站。和平号从1986年开始建造,是第一个模块化空间站——核心舱先上天,其他舱段一个个发射上去对接组合。建成后总质量一百二十九吨,内部空间超过四百立方米。和平号实现了人类在太空中的长期连续驻留,从1986年到2001年退役,几乎没有断过人。宇航员波利亚科夫在和平号上连续生活了四百三十七天,超过十四个月。他每天坚持锻炼,定期抽血检测,回到地面后被抬出飞船,但经过康复训练慢慢恢复了行走能力。这证明了人体可以在微重力环境下长期生存并恢复。和平号上也发生过事故,1997年一艘货运飞船在手动对接测试时撞上了光谱舱,舱壁被撞破,气压骤降,宇航员们在两分钟内切断了被撞舱段的电缆和管路,保住了空间站。这些惊险经历让人类积累了宝贵的长期太空生活经验。
和平号的经验直接促成了国际空间站。国际空间站1998年开始建造,由美国、俄罗斯、加拿大、日本和欧洲多国共同参与。它是人类在太空中建造的最大设施,内部空间超过九百立方米,比一架波音客机的内部还大。从2000年起,国际空间站上就一直有人居住,从未间断。宇航员的标准驻留周期是六个月,也有人待过将近一年。美国宇航员斯科特·凯利在空间站上待了三百四十天,他的双胞胎兄弟留在地面,科学家通过对比两人的身体数据,研究了太空环境对人体的影响。为什么能待这么久?三个关键技术:第一是再生生命保障系统,可以把二氧化碳转化为氧气,把尿液过滤成饮用水,这套系统虽然经常出故障但大大减少了对补给的依赖。第二是定期货运补给,美国的龙飞船、天鹅座,俄罗斯的进步号,日本的HTV,轮流送货。第三是严格的健康管理,宇航员每天必须锻炼两小时以上,使用跑步机、健身车和阻力训练设备来对抗肌肉萎缩和骨质流失。
中国的空间站建设起步较晚但发展很快。2021年天和核心舱发射成功,随后问天和梦天实验舱对接,天宫空间站基本建成。总质量约一百八十吨,内部空间一百一十立方米。天宫的设计有很多后发优势,比如全部设备数字化,宇航员可以通过手持平板控制整个空间站的灯光、温度、氧气浓度等。天宫同样有再生生命保障系统,尿液回收率达到百分之八十以上。中国宇航员的驻留时间从最初神舟十二号的三个人三个月,延长到了神舟十五号的六个月,神舟十八号也继续维持半年周期。未来随着更多实验舱段的加入,驻留时间还可能进一步延长。
回到开头的问题,太空生活为什么越来越久?三个原因。第一,硬件越来越可靠。早期的空间站设备简单、容易故障,现在的空间站有大量冗余系统和可维修设计,宇航员自己就能换零件。第二,补给越来越方便。货运飞船定期送上去的不仅有食物和水,还有实验设备、备件甚至新鲜水果。第三,人类越来越了解自己的身体。我们知道长期太空生活会导致骨骼中的钙流失、肌肉萎缩、视力变化等问题,但这些影响大部分可逆,而且通过锻炼和药物可以减轻。
更根本的原因是人类的野心越来越大。如果我们只是上去看一眼就回来,待几天就够了。但如果我们想在月球建基地、去火星旅行,就必须学会在太空中长期生活。火星单程就要飞七八个月,来回加停留需要两三年。现在的纪录是四百三十七天,离两三年还有距离,但已经证明半年到一年是可行的。国际空间站和天宫上的实验,包括种植植物、3D打印、材料科学等,都是在为更远的深空探索做准备。
从礼炮一号二十三天的事故,到和平号四百三十七天的纪录,再到国际空间站和天宫空间站二十多年不间断的人类存在,这条路上有成功也有失败。每一段延长的时间背后,都是无数工程师、科学家和宇航员的努力。
当我们听到中国宇航员在天宫上度过六个月时,可能觉得已经很平常了。但就在五十多年前,人类连在太空中活过一个月都是拿命换来的。这个进步速度,比很多人想象的要快得多。
好了,今天的节目就到这里。我们简单总结一下:从1971年礼炮一号开启太空长期驻留的先河,到和平号创造四百三十七天的人类纪录,再到国际空间站和天宫实现常态化半年驻留,人类在太空中生活的时间越来越长,靠的是硬件进步、补给提升和对人体科学的深入认识。下一集我们将聊一个更大的话题:我们为什么要去那么远的地方?从月球到火星,人类探索宇宙的动力来自哪里?欢迎继续收听。
我是夕洋洋,感谢收听《历史的混响》,我们下期再见。
