太空中的日常生活與科幻電影大相徑庭。在國際太空站(ISS)上,我們習以為常的便利設施並不隨處可見,每一公升的水與每一公克的貨物都經過精細計算。這背後的主因在於微重力環境,以及將物資運送到軌道的驚人成本。
讓我們深入瞭解,太空人的日常生活究竟是如何運作的。
1. 他們如何洗澡?(在無重力狀態下淋浴簡直是災難)
國際太空站並沒有淋浴間。如果太空人直接打開水龍頭,由於表面張力的作用,水滴並不會落到地面,而是會緊緊包裹住身體形成一層震動的厚膜,這可能會進入呼吸道並導致窒息。此外,進入通風系統或電器設備的水滴也可能造成設備短路。
個人衛生的清潔方式:
- 身體:太空人使用一般的濕紙巾和免沖洗的特殊乾洗沐浴露。將沐浴露塗抹在身體上搓揉,最後用毛巾擦乾即可。
- 頭髮:同樣使用乾洗洗髮精。將其塗在頭髮上、按摩頭皮,再用毛巾擦淨。
- 刮鬍子:男性使用電動刮鬍刀,且必須搭配專用的吸塵裝置,將刮下的鬍渣吸走,避免它們在艙內四處飄散。
- 刷牙。使用一般的牙刷和牙膏。從飲水包取2至3滴水浸濕牙刷。刷完牙後不需要漱口,可以選擇直接吞下泡沫(牙膏成分安全),或吐在紙巾上。接著再用紙巾仔細擦拭口腔和牙刷。使用過的紙巾不會隨意丟棄,而是與其他垃圾一起密封在不透水的袋子裡。牙刷用完後會再用一滴水沖洗,擦乾後放入個人儲存盒中。
2. 他們如何洗衣服?(洗衣機是遙不可及的奢侈品)
簡短的答案是:根本不洗。國際太空站沒有洗衣機。水實在太重了,將其運送到軌道的費用極其高昂。
衣物的處理方式:太空人會一直穿著衣物,直到變髒或產生汗味為止。之後,這些衣服會被裝入密封袋並丟進垃圾櫃。隨著功成身退的貨運飛船(如「進步號」或「天鵝座」號),這些「髒衣服」會在進入大氣層時燃燒殆盡。例外情況:美國太空總署(NASA)近期測試了一種實驗性的專用袋,可以用少量的特殊洗滌劑浸泡制服和襪子,但這仍處於實驗階段。在 99% 的情況下,太空服裝都是拋棄式的。
3. 他們如何上廁所?(原理不是重力,而是抽吸)
在地球上,馬桶裡的水靠重力將廢棄物沖走。但在太空,這個原理行不通。太空廁所本質上是一個配備不同尺寸漏斗系統的強大吸塵器。
- 小便:太空人使用帶有漏斗噴嘴的特殊軟管。氣流會直接吸走尿液,防止其噴濺出來。
- 大便:馬桶座上有不同直徑的孔洞。太空人必須精確對準目標,否則……後果對整座太空站來說將會不堪設想。廢棄物會進入個人包裝袋,並透過氣流自動密封與壓縮。
- 處理去向?固體廢棄物會被裝入貨櫃,與垃圾一同在大氣層中燒毀。而尿液則會送入再生系統,進行極其複雜的淨化程序。
最終產物去了哪裡?
經過這套多階段系統處理後,產出的是化學純淨的蒸餾水。這些水會進入太空站的緩衝儲水槽,並整合進生命維持系統的閉路循環中。
4. 飲水量很大。難道船艙內儲存了數噸的水嗎?
不,船艙內並沒有儲存數噸的水。原因如下。
向國際太空站運送一公斤貨物的成本約為 2,000 到 5,000 美元(取決於運載火箭)。每位太空人每天需要約 2 至 3 公升的飲用水,再加上準備食物與空氣加濕所需的水量。一組 6 人的機組人員一年要消耗掉約 5 至 6 噸的水。如果要從地球運送這麼大的水量,光是水費就要花掉數千萬美元。
那麼水從哪裡來?從一切物質中提取!國際太空站運行著一套名為環境控制與生命維持系統(ECLSS)的閉路系統,堪稱工程學上的奇蹟。它的水分回收效率高達 98% 左右。
1. 尿液:專用的離心機會將水分從尿液中分離出來。經過精密的高溫與化學淨化(包括在含有氧化鋅與銀離子的反應器中處理),它會變得清澈無瑕。
2. 汗水與呼吸:人體會流汗並呼出潮濕的空氣。空調系統會從太空站的空氣中收集這些冷凝水。
3. 個人衛生:殘留在濕紙巾和毛巾上的水分也會被提取出來。
所有收集到的液體都會通過多級過濾器與礦化器,並使用碘進行消毒。這些水優先用於至關重要的技術需求:
- 氧氣產生:蒸餾水被送入電解系統。在電流的作用下,水分子被分解,為太空站提供機組人員呼吸所需的純氧。
- 技術迴路:水也用於維持冷卻系統、空氣加濕以及太空站其他內部工程系統的運作。
總結:太空人飲用的水,其純淨度遠遠超過地球上的任何瓶裝水。正如太空人自嘲的冷笑話:「昨天的咖啡,就是今天的咖啡。」
太空人的飲水量與地球人相同(約 2 至 3 公升)。但他們並不在水箱中儲存數噸的淡水。他們不斷地從自身的廢棄物中「創造」水分,使太空生活成為地球上最完美的循環回收系統。
5. 他們吃什麼?(嚴禁攜帶麵包)
太空食物早已不再只是「管狀泥狀物」。如今太空人的菜單包含數百種項目:濃湯、羅宋湯、肉類、魚類、甜點,甚至是新鮮水果(不過水果通常在運抵後的頭幾天就會被吃完)。
太空廚房的首要規則是——不准產生碎屑!在地球上,麵包屑掉在桌上沒什麼大不了,但在無重力環境下,它會飛遍整個艙間。碎屑可能會進入太空人的眼睛,更糟的是,它們可能塞住通風過濾器並損壞設備。因此,太空人改吃墨西哥薄餅(Tortillas)來代替麵包。薄餅可以用來做三明治,而且不會產生碎屑。
食物主要以兩種形式供應:
1. 熱穩定食品(裝在軟包裝袋中,類似嬰兒食品或軍用口糧袋)。
2. 冷凍乾燥食品(脫水處理)。食用前,需透過專用接口用注射器注入熱水。
調味料(鹽、胡椒、醬汁)均以液體形式裝在小袋子中,因為乾燥粉末會直接飄散在空氣中。
6. 在無重力下如何睡覺(且不會在睡夢中飄走)
在無重力狀態下,身體會自由漂浮,因此無法像在地球上一樣直接躺在床上——否則太空人一夜之間可能會飄到另一個艙間,或撞上精密設備。
國際太空站的睡眠空間
每位機組人員都有一個獨立艙房——大小約如電話亭。內部配置包括:
- 固定在牆上的睡袋(垂直、水平甚至倒掛都行——在無重力下沒差)
- 放有筆電的小桌子
- 個人物品:家人照片、耳機、書籍
- 通風口——若沒有它,睡眠時呼出的二氧化碳會積聚在頭部周圍,可能導致窒息
如何固定自己?
- 鑽進睡袋並拉上拉鍊
- 用束帶將睡袋固定在艙房的牆上或天花板
- 雙手可以放在睡袋內,或露在外面——有些太空人喜歡讓手在睡夢中自由漂浮(雖然看起來有點驚悚,但這很正常)
- 頭部會用帶子固定,否則它會晃來晃去影響睡眠
太空睡眠的特色
- 不需要枕頭——頭部不會對任何表面產生壓力
- 睡眠時間約 7 到 8 小時,與地球相同
- 會做夢,但太空人提到,由於缺乏重力,夢境往往變得更加鮮豔生動且奇特
- 噪音——風扇和設備產生的持續運作聲(約 60 分貝),因此每個人都戴耳塞睡覺
- 日出與日落——在軌道上,太陽每 90 分鐘就會升起和落下(一天 16 次),因此窗戶晚上會關上遮光簾
太空人怎麼說?
許多人表示,在無重力狀態下睡覺比在地球上更舒適:
- 脊椎和關節沒有壓力
- 身體完全放鬆
- 不需要翻身——只要輕輕移動手臂就能改變姿勢
但也有缺點:有一種「墜落感」(大腦將無重力解讀為自由落體),以及持續不斷的通風噪音。
7. 軌道上的體育鍛鍊不僅僅是為了保持身材,更是維持生存的必要條件。在微重力環境(無重力)下,人體的肌肉和骨骼不再承受平常的負荷。如果不運動,太空人會迅速流失肌肉量,骨骼也會變得脆弱(因鈣質流失),回到地球後甚至無法獨立站立或行走。
為了防止這種情況,國際太空站的機組人員每天大約要花 2 至 2.5 小時進行鍛鍊。
以下是鍛鍊過程的安排以及太空人使用的器材:
1. 國際太空站上的三大訓練器材
由於太空沒有重量,一般的啞鈴和槓鈴毫無用處。工程師必須開發獨特的設備:
- 跑步機(T2 / COLBERT):在無重力下跑步是不可能的——用力一蹬就會飛到天花板。因此,太空人必須穿上特殊的負重背帶(一套帶子系統)。這套背帶透過橡皮拉繩,將跑者「壓」在跑步機履帶上,藉此模擬體重。此外,跑步機懸掛在複雜的彈簧和避震系統上,以免跑步產生的震動搖晃整座太空站,干擾精密儀器的運作。
- 肌力訓練器(ARED):這是最複雜的裝置,模擬槓鈴與舉重器材。它不使用鐵盤重量,而是採用真空氣缸和飛輪。它們能產生從數十到數百公斤不等的可調阻力。太空人利用它進行深蹲、硬舉和推舉。這點至關重要,因為骨骼承受的軸向負荷是防止骨密度流失的關鍵。
2. 訓練過程的特殊之處
由於無重力的物理特性,太空鍛鍊與地球上的運動大不相同:
- 汗水問題:在地球上,汗水會向下流或蒸發。在太空由於缺乏對流(熱空氣不會上升),汗水既不蒸發也不流動。它會匯聚成巨大的黏性水滴,包裹住皮膚、眼睛,甚至可能封住鼻孔。因此,太空人會穿著帶有通風系統的特殊服裝進行訓練,或是不斷用毛巾擦汗。
- 衛生與安全:每次訓練後,所有器材都必須用消毒紙巾仔細擦拭。留在扶手上的汗滴不僅會在封閉空間內滋生細菌,還可能進入通風口或電器中引起短路。
典型的國際太空站任務:
常規方案通常約為 6 個月(180 天)。這是大多數太空人停留的標準時長。人類史上單次飛行最長紀錄由俄羅斯人瓦列里·波利亞科夫(Valery Polyakov)創下,他於 1994 年 1 月至 1995 年 3 月期間,在「和平號」軌道站連續停留了 437 天。也就是說,他們在這種「斯巴達式環境」下並非只待個十天,而是相當長的一段時間。
太空生活最大的弔詭之處:人類離地球越遠,就越必須依賴自身的廢棄物。軌道上的太空人不僅是研究者,更是地球上最完美的閉路循環系統中,不可或缺的生命鏈條。正如太空人戲稱的:「昨天的茶,就是今天的氧氣。」



