航天員把筆記本電腦帶上空間站是一種常態(tài)。相較于我們平時(shí)所用的計(jì)算機(jī)，飛船或者空間站用的計(jì)算機(jī)更注重可靠性。它們要能抵抗嚴(yán)酷的空間環(huán)境，例如要能抵抗震動(dòng)、噪聲以及空間射線的輻射。所以相對(duì)來(lái)說(shuō)，對(duì)計(jì)算能力的要求就只能降低一些了。?

　　5月30日，攜帶了航天員生活物資、艙外航天服及空間站平臺(tái)設(shè)備、應(yīng)用載荷和推進(jìn)劑等的天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船，采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式精準(zhǔn)對(duì)接于天和核心艙后向端口，中國(guó)空間站天和核心艙迎來(lái)首位“訪客”。

　　如果一切順利，今年將有2組共6人的航天員乘組，成為我國(guó)空間站的首批“太空公民”，而6個(gè)月的駐留時(shí)間，將成為航天員乘組在軌的常態(tài)。

　　在這6個(gè)月內(nèi)，空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)試驗(yàn)、貨運(yùn)飛船物資轉(zhuǎn)移、出艙活動(dòng)和艙外操作、再生生保系統(tǒng)驗(yàn)證、空間站艙段管理、機(jī)械臂操作、在軌維修等科學(xué)研究和日常活動(dòng)將擠滿航天員的每天。

　　坐擁“星景房”，抬眼皆是星空“大片”，又豈能辜負(fù)了宇宙星河的饋贈(zèng)。從空間站駐留經(jīng)歷來(lái)看，航天員如何進(jìn)行天地對(duì)話？他們能上網(wǎng)么？睡得踏實(shí)嗎？又是如何放松娛樂(lè)的？

　　對(duì)筆記本電腦有特殊要求?

　　如今，筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等電子移動(dòng)裝備已經(jīng)成為人類不可或缺的工作、生活伴侶。但其實(shí)，在遠(yuǎn)離地球的空間站里，這些移動(dòng)設(shè)備也未曾缺席。

　　“航天員把筆記本電腦帶上空間站是一種常態(tài)?！敝袊?guó)航天科工二院研究員、國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光告訴科技日?qǐng)?bào)記者，“相較于我們平時(shí)所用的計(jì)算機(jī)，飛船或者空間站用的計(jì)算機(jī)更注重可靠性。它們要能抵抗嚴(yán)酷的空間環(huán)境，例如要能抵抗震動(dòng)、噪聲以及空間射線的輻射。所以相對(duì)來(lái)說(shuō)，對(duì)計(jì)算能力的要求就只能降低一些了?！?/p>

　　“此外，將這些設(shè)備帶上空間站，還有一個(gè)基本要求，就是要保證設(shè)備的用電安全?！睏钣罟庹f(shuō)，“與乘坐飛機(jī)相似，在升空的過(guò)程中，這些設(shè)備是不能充電的，一旦充電過(guò)程中電池爆炸，而載人飛船的空間又很封閉狹小，就可能導(dǎo)致機(jī)毀人亡。”

　　他介紹說(shuō)，空間站的試驗(yàn)機(jī)柜有各種各樣的電源輸出，一般而言電壓輸出都會(huì)比較低。筆記本電腦、手機(jī)等設(shè)備，一般接入5伏、12伏的電壓輸出口即可充電。

　　中國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩介紹：“這些航天專用的筆記本電腦一般都是由研制單位統(tǒng)一配置，而且具有體積小、重量輕、使用比較靈活等特點(diǎn)。航天員用的筆記本電腦一般用于處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。”

　　在前不久發(fā)射的我國(guó)空間站天和核心艙中，艙內(nèi)情景照明可由手機(jī)App控制，龐之浩解讀，這也意味著手機(jī)相當(dāng)于一個(gè)控制器，功能更加多元化。

　　目前，正在太空等待中國(guó)空間站其他組件升空的天和核心艙，也植入了WiFi?？臻g站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師朱光辰介紹，核心艙采用了情景照明技術(shù)和WiFi通信技術(shù)，可輕松便捷地控制照明設(shè)備開關(guān)、查詢站上物資存儲(chǔ)情況以及與地面視頻通話。通過(guò)天地通信鏈路和視頻通話設(shè)備，空間站可實(shí)現(xiàn)與地面的雙向視頻通話和收發(fā)電子郵件。

　　中繼衛(wèi)星保障網(wǎng)上沖浪?

　　但是如果光有電腦，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)，航天員也沒(méi)辦法進(jìn)行“天地對(duì)話”。

　　“雖然空間站里也有路由器，但航天員如果要使用空間站的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，則需要設(shè)備與空間站的通信協(xié)議相兼容?！睏钣罟獗硎?，航天員不僅能在空間站上網(wǎng)，還能發(fā)郵件。

　　“目前美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐空局等都有自己的中繼衛(wèi)星，這些中繼衛(wèi)星可以保證空間站和地面24小時(shí)不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接?！睏钣罟庹f(shuō)，在我國(guó)，空間站和地面通信主要依靠地面測(cè)控站、數(shù)傳接收站和天鏈中繼衛(wèi)星，其中天鏈中繼衛(wèi)星能保證不間斷通信。

　　中繼衛(wèi)星被稱為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，可為衛(wèi)星、飛船等航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù)，為中低軌道遙感、測(cè)繪、氣象等衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù)，為航天器發(fā)射提供測(cè)控支持。

　　2008年至2012年，我國(guó)先后發(fā)射天鏈一號(hào)01至03星，三顆衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，使我國(guó)成為世界上第二個(gè)擁有對(duì)中、低軌航天器全球覆蓋能力的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的國(guó)家。2016年，天鏈一號(hào)04星成功入軌并完成在軌測(cè)試，與01至03星實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)運(yùn)行，為我國(guó)神舟飛船、空間實(shí)驗(yàn)室以及空間站提供數(shù)據(jù)中繼與測(cè)控服務(wù)，支持空間交會(huì)對(duì)接等任務(wù)。

　　2019年3月，天鏈二號(hào)01星成功發(fā)射，這是我國(guó)第二代地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星的首發(fā)星。它與天鏈一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)相互兼容，使我國(guó)以數(shù)據(jù)中繼為特征的天基通信基礎(chǔ)設(shè)施在傳輸速率、服務(wù)數(shù)量、覆蓋范圍等方面進(jìn)一步提升。

　　細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)讓航天員睡得更香?

　　天和核心艙的密封艙內(nèi)有工作區(qū)、睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、就餐區(qū)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)和鍛煉區(qū)6個(gè)區(qū)域。為了讓航天員生物鐘不受影響，設(shè)計(jì)師在艙內(nèi)設(shè)置了情景照明系統(tǒng)，可以定時(shí)將燈光變成黃昏模式或日間模式。這些細(xì)節(jié)上的考量，就是為了給航天員打造一個(gè)宜居的環(huán)境。

　　楊宇光說(shuō)，失重環(huán)境下，睡眠時(shí)呼出的二氧化碳會(huì)堆積在鼻子附近，如果沒(méi)有通風(fēng)，會(huì)有窒息的風(fēng)險(xiǎn)。因此，中國(guó)空間站睡眠區(qū)和工作區(qū)的風(fēng)速都是不同的。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最終將工作區(qū)風(fēng)速設(shè)定為每秒0.08米，睡眠區(qū)風(fēng)速則為每秒0.05米。

　　楊宇光補(bǔ)充說(shuō)，一般而言，空間站的控制系統(tǒng)會(huì)將艙內(nèi)的氧氣、二氧化碳、水蒸氣控制在適宜范圍，這主要靠供氣調(diào)壓和通風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)充或調(diào)節(jié)氣體，而這些系統(tǒng)的運(yùn)行，會(huì)產(chǎn)生噪音。

　　中國(guó)載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏在接受媒體采訪時(shí)坦言，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)花了一年半的時(shí)間進(jìn)行噪聲問(wèn)題攻關(guān)?？蒲腥藛T通過(guò)加隔振器的方式有效過(guò)濾掉了噪聲，使工作區(qū)的噪聲從71分貝降到了58分貝，睡眠區(qū)從58分貝降到了49分貝，能讓航天員在相對(duì)舒適的環(huán)境中入睡。

　　地球當(dāng)“模特”，盡享攝影樂(lè)趣?

　　長(zhǎng)期在太空工作生活，雖然遠(yuǎn)離了一切地球上的社交活動(dòng)，但這并不影響航天員們“沉迷”社交媒體。有媒體報(bào)道，美國(guó)航天員斯科特·凱利在國(guó)際空間站期間，在社交網(wǎng)站上發(fā)出700多張“太空生活照”，這為他贏得了大量粉絲。日本航天員野口聡一也曾與網(wǎng)友分享太空之美以及航天員的日常生活。

　　前國(guó)際空間站站長(zhǎng)、加拿大人克里斯·哈德菲爾德的太空之旅也讓人耳目一新。在2012年到2013年的最后一次太空之旅中，他用吉他和略帶傷感的嗓音在國(guó)際空間站上錄下了太空站版音樂(lè)視頻《太空怪人》，迅速走紅。

　　哈德菲爾德還有一項(xiàng)特殊愛(ài)好——用長(zhǎng)焦鏡頭拍攝地球的細(xì)節(jié)照片。為獲得最佳效果，他會(huì)一直等到太陽(yáng)直射沙漠時(shí)才按動(dòng)快門。而他最得意的作品之一，就是從太空中拍攝的非洲撒哈拉地區(qū)。

　　空間站艙頂?shù)摹按皯簟睘榭茖W(xué)家觀察、記錄地球提供了絕好的視角。（楊宇光 中國(guó)航天科工二院研究員、國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席）

歡迎掃碼入群！

深圳科普將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的活動(dòng)和科普好物！