第四編 人類與太空
第一章浩瀚太空
浩瀚太空，茫茫宇宙，總能引起人類無限的遐想和不停地探索。人類想要像鳥兒一樣展翅高飛，於是100多年前飛機問世了，寂寥長空從此成為旅行的驛站：人類還想要擺脫地球引力到大氣層外的空間看一看，半個世紀間．各式各樣的航天器就紛紛射向太空……
太空環境
自宇宙大爆炸以後，隨著宇宙的膨脹，溫度不斷降低，現在，太空已成為高寒的環境，平均溫度為零下270．3℃。
在太空中，各種天體也向外輻射電磁波，許多天體還向外輻射高能粒子，形成宇宙射線。如太陽有太陽電磁輻射，太陽宇宙線輻射和太陽風，太陽宇宙線輻射是太陽在發生耀斑爆發時向外發射的高能粒子，而太陽風則是由日冕吹出的高能等離子體流。
許多天體都有磁場，磁場俘獲上述高能帶電粒子，形成輻射很強的輻射帶，如在地球的上空，就有內外兩個輻射帶。由此可見，太空還是一個強輻射環境。
太空還是一個高真空，微重力環境。重力僅為百分之一到十萬分之一g(g-重力加速度)，而人在地麵上感受到的重力是lg。
太空站
太空站又稱為“空間站”、“軌道站”或“航天站”，是可供多名宇航員巡航、長期工作和居住的載人航天器。在太空站運行期間，宇航員的替換和物資設備的補充可以由載人飛船或航天飛機運送，物資設備也可由無人航天器運送。1971年前蘇聯發射了世界上第一個太空站——“禮炮”1號，此後到1983年又發射了“禮炮”2-7號。1986年前蘇聯又發射了更大的太空站“和平”號。美國1973年利用“阿波羅”登月計劃的剩餘物資發射了“天空實驗室”太空站。
太空旅遊
太空旅遊是基於人們遨遊太空的理想，到太空去旅遊，給人提供一種前所未有的體驗，最新奇和最為刺激人的是可以觀賞太空旖旎的風光，同時還可以享受失重的味道。而這兩種體驗隻有太空中才能享受到，可以說，此景隻有天上有。太空遊項目始於2001年4月30日。第一位太空遊客為美國商人丹尼斯蒂托，第二位太空遊客為南非富翁馬克·沙特爾沃思，第三位太空遊客為美國人格雷戈裏·奧爾森。
太空行走
太空行走又稱為出艙活動，即航天員在載人航天器之外或在月球和行星等其他天體上完成各種任務的過程。它是載人航天的一項關鍵技術，是載人航天工程在軌道上安裝大型設備、進行科學實驗、施放衛星、檢查和維修航天器的重要手段。要實現太空行走這一目標，需要諸多的特殊技術保障。
太空睡眠探秘
在地麵生活的一套方法拿到太空上肯定是行不通的，在天上生活跟地麵差別最大的要算是睡覺了。宇宙飛行中的人，在沒有重力、空間狹小、幾個人輪班工作的載人航天器中睡眠，不僅與地麵上不同，而且還十分有趣。人在地麵時，最舒服的方式是躺在**睡覺，但在太空中可以選擇的睡眠姿勢就很多了。在失重環境中，你可以躺著睡、坐著睡、站著睡，飄著睡，甚至倒立著睡。隻要在居住艙內隨便找個角落，沒有噪音的幹擾，就可以舒舒服服睡上一覺了。不過一定要記得，為了安全起見，睡前要將自己固定在倉壁上或床板上，以免因空氣流動而到處飄動，也可以避免飛船有速度變化和振動衝擊時撞在倉壁上，這樣不僅會撞壞設備或碰在儀器開關上，而且可能傷及身體。
在載人太空探索的初期，太空人的睡眠條件不像現在這般好。那時太空人隻能在座椅上睡覺。為了防止手無意中碰到附近的儀器，睡覺時要求把雙手束在胸．前。後來，隨著載人太空船的體積增大，睡眠條件才有了改善。科學家為太空人設計了多種樣式的睡袋，有長方形的，也有橢圓形的，有水平放置的，也有垂直放置的。因為在失重條件下，無上下之分，躺著睡和站著睡感覺是一樣的。由於人類已習慣於在地球重力環境中睡眠，即睡眠時身體的重量總是在床板上，如果沒有這種重力，就會產生飄飄然的自由下落感，很不舒服。一名美國航天員曾這樣描述過：“當你在睡眠中發現身體下麵沒有任何支撐的東西時，會有一種掉進萬丈深淵的感覺。”因此，一般在睡袋的中部有一條皮帶，將皮帶紮緊，對人體形成壓力。後來用改進的雙層睡袋，充氣後睡袋被繃緊，對人體施加一定的壓力，這不僅可以消除自由下落感，而且可以改善胸部的血液循環。雖然在太空中睡眠時，實際上不需要床鋪，但在航天飛機和早期的天空實驗室中，還是專門為航天員們準備了床鋪。這些床鋪有些像火車臥鋪車廂的鋪位，**有褥子和睡袋。就是為了解決航天員的習慣問題。
在失重時，反正分不清上和下，站著躺著睡都一樣，因此航天員有的願意在駕駛座椅上打盹，有的在睡袋裏休息，或者躲在兩層夾板中間空格子裏睡覺，當他們在下鋪睡眠的時候，總覺得與在床底下睡一樣。睡袋，也可以稱為睡眠限製器，它可以防止航天員在睡眠中自由飄浮。在失重時如果不用睡袋或不把睡袋固定在倉壁上，人體自由地睡下，說不定當你熟睡正在做夢時飄浮起來，就真正成為夢遊神了。當然，在這種特殊情況下，不少平時在地麵上隻能想象的“奇異”睡眠方式也一一由勇於接受挑戰的太空人所實現。例如曾經有太空人隻用一根繩子將睡袋的一端吊掛在倉壁上，另一端由它在半空中飄來飄去。
每次睡眠有45分鍾的床鋪準備時間，上床前先把靴子和外衣脫下，放在各自的衣櫃裏。鑽進睡袋後，把前麵的長拉鏈從腳處拉到胸前，然後係好固定的安全帶。水平床有活動板條，垂直床有一織物窗簾相隔。7名乘員同時睡眠時，另外3人可用睡袋站著在衣櫃裏睡，或在儲藏室的櫃子裏睡。飛船中的儀器設備運行時，總產生一些噪聲，如果你想清靜，可以帶上麵罩和耳罩。7人中一定要有一人帶上耳機值班，以接受來自地麵的呼喚和警報。航天員在太空中睡眠時間的安排跟地麵的也有所不同。他們不能根據白天和黑夜來確定作息時間。因為目前的載人航天器，一般約90分鍾繞地球一圈，白晝和黑夜各45分鍾，也就是說一天24小時有16個晝夜交替變化，在8小時的睡眠中有5～6次晝夜交替，這對習慣於在黑夜中睡眠的地球人來說很不習慣。因此白天和黑夜已失去作為安排作息時間的參考價值。航天員一般根據工作安排作息時間，按規定一般睡8小時左右。為了保證睡眠質量，一般在睡眠時帶上眼罩。更先進的方法是設置專門的臥室，用燈光的亮度變化來模擬地麵上的晝夜節奏。 ．
和在地球上一樣，他們可能在睡覺中間起**廁所，沉睡不醒或眺望窗外。在他們睡覺時，他們所做的好夢和惡夢都被記錄下來，有些還記錄太空中打鼾的情況。做夢時隨睡眠而產生的心理生理現象，人人都會做夢，但為什麽會做夢?夢的本質是什麽?做夢會影響身體健康嗎?迄今沒有一個科學的、權威的答案。科學家曾經希望通過研究航天員的太空睡眠和太空夢來揭開這個秘。20世紀70年代，美國航天醫學專家對航天員的睡眠曾進行過監測，了解到太空睡眠與在地麵上一樣分為6個階段，不過較深度的睡眠階段更長i醒來的次數較少，也很少做夢。但後來很多航天員卻反映，他們在太空睡眠時也做夢，有的人做夢還很多。那麽，太空夢與地球夢有什麽不同?太空夢與在地球上的生活有什麽聯係?蘇聯太空醫學生物學研究所的專家，對許多航天員的太空夢進行了研究。他們的研究表明，航天員的太空夢仍然是地球夢。如3次上太空的彼得·克裏木克，在太空夢見過與妻子、兒女一起在森林中采摘蘑菇，甚至聞到了牛肝菌和變形牛肝菌的香味。4次上太空的弗拉基米爾·紮尼別科夫和3次上太空的維克多沙維尼克都曾夢見過在莫斯科近郊的家鄉見親友，也夢見過星城航天員訓練中心及同事們，還有人夢見過大雨並被驚醒。至於夢境的顏色，做過夢的航天員都非常肯定地說是黑白夢。如第一位進行太空行走的航天員阿列克謝·列昂諾夫，他酷愛繪畫，熟悉色彩，但兩次上太空所做的夢，沒有一次是彩色的。迄今，對太空睡眠和太空夢的研究仍在進行中。