一個奇怪的問題:為什么你不能在太空中喝蘇打水?答案很奇妙
許多人都相信人類的未來就在這些恒星當中,隨著航天事業(yè)逐漸成為科學(xué)發(fā)展的重點。有許多令人興奮的發(fā)現(xiàn),但也有很多事情可能會讓太空旅行不那么令人滿意。今天我們將揭曉在日常生活中常見的事(如喝蘇打水),但令人驚訝的是,這卻不能在太空中完成。
無論他們是否從小就喜歡喝可樂,宇航員是不能攜帶任何碳酸飲料進入太空的,這主要是因為微重力。在太空失重的環(huán)境條件下,會導(dǎo)致汽水跟在地球上時的狀態(tài)有很大的不同。在地球上時,當你打開一罐你最喜歡的蘇打水的時候,蘇打水中的小泡泡會發(fā)出嘶嘶聲且上升到罐子頂部。然而,在微重力的作用下,這個簡單的過程不會發(fā)生,這些泡泡不會上升到頂部,而是一直保持在原處,將這瓶蘇打水變成泥濘的泡沫。這聽起來可能還可以喝,但是對我們?nèi)梭w的消化系統(tǒng)可不好。因為當我們喝了它時,我們的體內(nèi)也會發(fā)生相同的事。
比如這些氣泡會在你的胃里四處游蕩,而不是像打嗝一樣上升冒出,會使我們感到很不舒服。但并不代表在太空中不能打嗝,但是打嗝的時候也會很不舒服。因為它們不僅僅是氣體,“太空打嗝”有時是“濕的”,這就意味著剛打過嗝的人們實際上是在釋放液體。而且在微重力的條件下,那些液體不僅會掉在地上還會飄浮在房間中,任何人都不想發(fā)生這種事!但是,這并不都是壞消息,因為人們已經(jīng)嘗試去解決這個問題。
在20世紀80年代,可口可樂公司完成了一項獲利豐厚的贊助協(xié)議,這項協(xié)議的內(nèi)容是將可樂送上太空。他們發(fā)明了一種特殊的裝置以便于宇航員可以在不用擔心氣泡的情況下安心飲用汽水。當然百事可樂也加入了這個項目,這可能引發(fā)我們見過的最獨特的太空競爭。然而不幸的是,在1985年,這兩家飲料巨頭的飲料裝置都沒有被STS—51—F送入太空,NASA覺得它們沒什么用并且再次拒絕使用它們。
太空真的完全失重嗎?
首先說明,太空中的“失重”,并不是真正意義上的失重.而是一種類似于失重的特殊狀態(tài).失重的定義是物體對支持物的壓力小于物體所受重力的現(xiàn)象.仔細考慮就會發(fā)現(xiàn),這個定義給失重現(xiàn)象定了一個前提,那就是重力場的存在.沒有重力場,也就沒有重力,也就不存在失重現(xiàn)象.換句話說,按照這個定義,失重現(xiàn)象只會出現(xiàn)在天體的引力范圍內(nèi).對于沒有引力場的太空(或小到可忽略,或有離心加速度平衡掉,這里都歸在沒有引力場的范圍里),由于不存在重力,按照上述定義也就不存在失重現(xiàn)象.而太空中那沒有重力的狀態(tài),由于感覺與失重相似,所以習慣上也稱為失重.太空中的“失重”狀態(tài),是一種脫離力場的狀態(tài),或說完全沒有重力的狀態(tài).這從航天員在航天器上懸浮的情況就可以知道.
STS-51-F(亦稱Spacelab 2)STS-51-F(原先編號STS-17,同時也被稱為太空實驗室2號)是第十九次飛行美國宇航局氏航天飛機計劃也是挑戰(zhàn)者號航天飛機的第八次太空飛行。它是從肯尼迪航天中心, 佛羅里達,于1985年7月29日起飛,大約8天后于8月6日降落。而STS-51-F的主要有效載荷是Spacelab-2個實驗室模塊,受到最廣泛宣傳的有效載荷是碳酸飲料配藥器評價,這是一個實驗,兩個公司可口可樂和百事可樂想讓宇航員喝碳酸飲料。
直到今天,雖然我們可以確保人類在外太空生存,但我們?nèi)匀徊槐辉试S攜帶飲料進入太空,主要原因是蘇打水的不穩(wěn)定性,除此之外,美國航天局禁止攜帶酒精,對于我們來說,啤酒肯定不能被允許帶入太空,但在美國航天局的早期,少量的酒是允許帶上太空的,例如,據(jù)說巴茲奧爾德林在月球上喝過圣餐酒,但是,在1972 年美國曾宣布允許航天員攜帶雪利酒上天,在當時遭到了美國公眾的強烈反對,顯然,宇航員在太空中喝酒是存在一定的冒險行為,后來,美國國家航空航天局的回應(yīng)是禁止所有酒精,不過,其他航天機構(gòu)對是否允許攜帶酒精沒有明確的限制。
但是在國際空間站,我們對食物的限制是非常嚴格的,找到符合規(guī)范的食物是非常困難的,它必須滿足以下條件:干燥、重量輕、超營養(yǎng)、經(jīng)久耐用,最重要的一點是不能產(chǎn)生碎屑。因為在微重力環(huán)境下,碎屑漂浮在空中是存在極大的安全隱患,當我們吃食物產(chǎn)生的碎屑有可能落到機器的重要位置,它會產(chǎn)生堵塞等影響機器的正常運作的潛在危害,蛋糕、餅干、薯條這都是不可取的。
1965年,宇航員約翰·楊在雙子座 3 號任務(wù)上私自帶了一個咸牛肉三明治,雖然沒有為此造成重大事故,但美國宇航局對這一事件給予了道歉。
其實,宇航員有現(xiàn)成的、富含碳水化合物的專用太空食品,總之,無論是鹽或者胡椒調(diào)味品,都必須經(jīng)過液化處理才有可能被允許帶上太空。
然后,對于甜點來說,有供宇航員食用的脆脆的冰激凌(對于這些冰激凌,宇航員們就像超市要倒閉了一樣的囤貨)。不盡人意的是,雖然這個冰激凌一直作為一個比真正的宇航員食物更具有商業(yè)性的把戲的存在,但是卻一直沒有被送上太空。并且,其他一些沒有被明確禁止的食物也依然不受宇航員們的待見,因為這些食物在太空中吃起來并不是很合胃口——尤其是披薩。
太空披薩可以實現(xiàn),但是它和平常的披薩不太一樣。首先,問題在于,微重力的狀態(tài)下披薩表面的意大利香腸會漂浮在太空中,并對太空旅行造成危險。另一方面,在太空中保存披薩也很困難,因為幾乎所有食物都是在室溫下保存的。又例如,在國際空間站上,烤爐都是低功率的并且需要更多能量來加熱凍干的食物......這就意味著披薩并不是一個令人垂涎的期望卻反倒是一塊濕乎乎的麻煩。宇航員邁克·馬西米諾認為,無論是誰設(shè)計出一款可以在太空中食用的披薩甚至都可以獲得諾貝爾獎!
所以,總而言之,在太空中吃東西是件明擺著的困難問題,但是從“另一方面”來“擺脫”它,可能更困難。
在太空中使用廁所就是一件復(fù)雜的事情,宇航員們需要把自己綁在椅子上防止自己飄起來。但是,即使那樣,有時候你最糟糕的噩夢還是成真了——一塊“廢物”逃了出來......宇航員巴里·威爾姆說,他們把這個廢物稱作“褐色的鮭魚”,當這種事情發(fā)生時,這個導(dǎo)致問題發(fā)生的人必須確保他正確的處理了這件事。又因為在太空中沒有流動的水,所以在處理完后洗手也是一件困難的事情。取而代之的是一包宇航員肥皂水,宇航員用它洗手不使用毛巾,手上的泡泡就能夠自己消失。
相同的原理也同樣運用在洗澡方面上,只需要使用從空氣中回收的水分即可。但是想用洗衣機的話就別想了......嚴格的說連洗衣服都是不可能的!
說到清潔,太空旅行可能不適合膽小的人。每天的最后一項任務(wù)在歷史上一直是太空中的一件日常任務(wù),那就是寫東西。
在1960年,NASA意識到大部分的液體墨水鋼筆在微重力情況下都不好用,因此NASA的經(jīng)銷處付了一筆錢用于設(shè)計特殊的自動鉛筆,在1965年每支是128美元——相當于現(xiàn)在的1000多美元!
在太空競賽的另一方面,蘇維埃共和國最初選擇的是油脂鉛筆,因為他們知道在太空中石墨脫落會造成危險......
但是,它們在價格低廉的同時,也是效率較低的。最終,是費舍爾制筆公司挽救了局面。他們花費一百多萬美金研制出了“太空筆”,一支至今仍舊在被全球的航天局使用的有效的書寫工具。事實上,太空筆只是上百種已被發(fā)現(xiàn)的有助于適應(yīng)太空的復(fù)雜性的方案之一。諸如享用蘇打水、面包、冰激凌、披薩、上廁所以及清洗衣物這樣的簡單事項仍需被解決。不過,即便微重力導(dǎo)致許多事情無法正常操作,但也正是因為有了它的存在,宇航員們才能夠體驗到飛翔一般的美妙感受。有利就有弊,宇航員的不易會為他們換來收獲。當然了,沒有人會一直待在太空,宇航員們并不需要永久放棄一切……
宇航員(astronaut,來自古希臘詞匯?στρον(意為“星星”)和να?τη?(意為水手))是經(jīng)過專業(yè)航天機構(gòu)訓(xùn)練、熟知裝備的使用后被部署在宇宙飛行器中擔任指揮官或班組人員的人。雖然這個詞匯一般是指職業(yè)的航天工作者,但有時也可表示任何進入太空的人員,包括科學(xué)家、政治家、記者和游客。
“宇航員”通常指所有進入太空的人,無關(guān)乎國籍與歸屬。但是,來自俄羅斯或者蘇聯(lián)的宇航員一般被稱為太空人(cosmonaut,來自俄語單詞“космос”(意為太空),源于希臘語),為了將之與美國或北約的航天人進行區(qū)分。相比之下,近年來中國的航空事業(yè)的發(fā)展促使了一個新詞匯的誕生:太空人(taikonaut,來自普通話詞匯“太空”)。不過這個詞匯的運用是非正式的,并且它的來源不明。在中國,人民解放軍航天員大隊的宇航員們與他國的同行業(yè)人員的官方稱呼為“航天員”(意為“天空中的導(dǎo)航者”)。
從1961年至今,已有600名航天員完成過太空飛行。2002年以前,宇航員們由國家政府、軍方或地方航天局獨家召集與訓(xùn)練。2004年由SpaceShipOne出資支持的亞軌道飛行創(chuàng)造了一個全新的宇航員類別:商業(yè)宇航員。
by: 蘇念衾.,morning light,Dérive Sco,胖子