空間站的能源從哪里來？萬物生長靠太陽，空間站也不例外

范語晨

“難忘天上宮闕，更念祖國家園。”2022年12月4日，神舟十四號載人飛船返回艙成功著陸后航天員劉洋出艙時說的這句話，讓無數國人淚目。在神秘的天上建起一個家，是中國人自古以來的浪漫夢想。如今，“天上宮闕”已不再是詩詞里的意象，而是一個真實、溫暖的“太空之家”——即將全面建成的中國空間站。

航天科技集團五院空間站系統副總設計師朱光辰曾比喻說，如果神舟飛船是一輛轎車，天宮一號就相當于一室一廳的房子，空間站就是三室兩廳的“豪宅”。在神舟十四號返回前，神舟十四號與神舟十五號乘組6名航天員就在這座太空“豪宅”中共同工作、生活了5天。

這個天上“豪宅”用電從哪兒來？屋內怎樣保持舒適溫度？航天員在里面的日常生活如何？“太空農場”里能種出莊稼嗎？

“太空電站”“中央空調”“太空防曬霜”……中國空間站如何實現用電自由、四季如春？

隨著“太空之家”越來越大，航天員要生活，科學儀器要運轉，用電也必須要跟上。

空間站的能源從哪里來？萬物生長靠太陽，空間站也不例外。據承擔“太空電站”研制任務的中國航天科技集團八院811所研制團隊介紹，大型柔性太陽電池翼是空間站獲取能量的主要設備。目前，中國空間站共配備了2種規格6套大型柔性太陽翼。

天和核心艙上的太陽翼是為我國空間站打造的首個大面積可展收柔性太陽翼，單個太陽翼展開面積達67平方米，相當于一個標準單打羽毛球場的大小。問天實驗艙和夢天實驗艙上配備的2套plus版大型柔性太陽翼更是升級換代，單套太陽翼展開面積有138平方米，4個這樣的太陽翼就能提供空間站建成后三艙組合體80%的能量。在支持艙內搭載的各類科學儀器正常運轉的同時，也足以保證航天員在空間站中的日常生活。

如今，天和、問天、夢天三艙形成組合體后，柔性太陽翼總面積已達到約700平方米。它們就如同“鯤鵬展翅”一般，給中國空間站送來源源不斷的能量。

空間站里為何四季如春？地球適宜人類生存的條件之一，是厚厚的大氣層保證了不冷不熱的溫度。而中國空間站距離地面約400km，那里沒有大氣層的保護，在太陽光直射下，空間站表面溫度最高可達150℃以上，溫度最低會在-100℃以下。在“冰與火”交替的太空環境中，為了保證航天員適宜的溫度，的確需要一套“中央空調”來幫忙。

俗稱空間站“中央空調”的流體回路是空間站熱控系統的核心。據空間站熱控流體回路系統技術負責人鄭紅陽介紹，流體回路均勻包裹住空間站的重要部位，通過特殊液體在管路內的往復循環，將艙內設備以及航天員生活產生的熱量收集起來，帶到相應的設備和結構中，實現散熱和補熱功能，同時保持空間站不同“房間”溫度的均勻和穩定。

除了“中央空調”之外，技術團隊還為航天器做了被動隔熱。記者從中國航天集團五院熱控技術團隊獲悉，從神舟十二號起，神舟系列飛船都涂上了一身銀色新型涂層，這就是神奇的“太空防曬霜”——低吸收—低發射型熱控涂層。顧名思義，低吸收是指涂層材料自身具有較低的太陽光吸收特性，可有效減弱太陽輻照導致的溫度升高；低發射是指涂層具有較低的紅外發射率，可有效阻隔飛船內部向外部深冷環境的輻射漏熱，避免艙內溫度不斷降低。特殊的“防曬霜”與“中央空調”協同配合，讓空間站“四季如春”，一直處于適宜的溫度范圍。

臥室、餐廳、醫務室、健身房、5G WiFi全覆蓋……揭秘航天員在“天宮”的日常生活作為航天員的“太空之家”，中國空間站不僅外部保障給力，其內部構造也彰顯著“以人為本”的設計思維。

中國空間站會不會太擠呢？2022年12月，6名航天員在“天宮”會師后，不少人好奇空間站住得下6個人嗎？中國空間站系統設計師團隊周昊澄介紹，中國空間站內共有6間臥室，其中3間在天和核心艙，3間在問天實驗艙。艙內臥室里設有獨立的衛生區、儲物區，并配有空調、照明燈、報警音箱、溫濕度計等設備，還有各類扶手幫助航天員在飄浮狀態下固定身體。“透過臥室里的舷窗，航天員們可以一覽地球的大好河山，也可一睹宇宙的浩瀚無窮。而且，這里的噪聲也遠低于工作間。”周昊澄說。

航天員在太空如何就餐？6名航天員“太空會師”當天一起吃早飯的直播畫面，讓網友們直呼“宇宙級溫馨”。周昊澄介紹，核心艙和問天艙在工作間旁專門劃分了承擔餐廳功能的區域。折疊式餐桌、微波爐、熱風加熱裝置、冰箱和飲水機一應俱全，還配備了滿足3人7天食品用量的儲物柜。與地面就餐環境不同的是，由于處于微重力環境，餐廳未配備餐椅。航天員一般每7天從貨船里取一次食品。航天員用餐產生的垃圾可在就餐區統一裝袋，最終放入貨運飛船統一銷毀。

航天員如何在太空保持健康和娛樂休閑？從神舟十三號乘組開始，航天員在軌時間就延長到了6個月之久。在零重力環境下生活這么長時間，航天員如何保持身體健康？生病了怎么辦？據中國航天員中心航天員醫監醫保研究室介紹，空間站設置了負責航天員醫療保障的單獨區域，能夠完成心電、呼吸、體溫、血壓等常規檢查以及各器官功能的監測。對于心臟急癥、四肢骨折等癥狀，“醫務室”也有應急救治手段，還能通過天地通話遠程進行心理診療。

為了減輕骨丟失等在軌長期生活的癥狀，空間站還在3個艙段內都配備了健身房，供航天員每日維持1～2 小時的體育鍛煉，使肌肉和血液循環維持正常水平，其中包含太空跑臺、太空自行車、可自由使用的拉力繩、微重力抗阻鍛煉裝置等。

工作、吃飯、休息、運動之外，航天員在空間站里能玩手機、看劇、與家人通話嗎？記者從中國載人航天辦公室獲悉，空間站中已經實現了整艙5G WiFi全覆蓋，并且還加入了智能網絡、智能家居，航天員每天都可以與家人進行視頻通話。不僅如此，航天員在太空的娛樂活動也很豐富，除了用手機在網上聽音樂、看劇外，還能接收地面的電視信號，與我們一樣觀看春晚、觀戰世界杯。

用電用網自由，四季溫度舒適，航天員生活豐富多彩，科學實驗如火如荼……中國人的“天上宮闕”已越來越先進，越來越美好。據中國載人航天工程新聞發言人季啟明介紹，神舟十五號航天員乘組在軌期間，還將重點開展涵蓋空間科學研究與應用、航天醫學、航天技術等領域的40余項空間科學實驗和技術試驗。同時，中國空間站建造過程中始終秉持開放共享的理念，目前已有17個國家的科學實驗項目入選中國空間站。未來中國空間站不僅是中國人自己的太空“豪宅”，也將是造福全人類的“太空之家”。

◎ 來源| 中國婦女報