文|江卿曻

编辑|江卿昇

前言

当我们仰望星空，想象宇航员在国际空间站上的生活时，脑海中浮现的往往是高科技环境和令人羡慕的失重体验。

但是现实往往远非如此美好，2017年美国的航天英雄凯利开始吐露国际空间站真面目，那里的环境简直让人难以忍受。

臭气熏天、藏污纳垢、到处都是漂浮的死皮细胞等，这真的是耗资数十亿美元打造的科技圣地吗？为什么会变成这样？

天价科技圣地的另一面

国际空间站，这个人类在太空中最大的居所，从1998年开始建造至今已有25年的历史，它是16个国家合作的结晶，总造价高达1500亿美元。

然而这个被誉为“科技奇迹”的空间站，却正面临着一系列令人意想不到的问题。

第一问题就是空间站特有的气味，宇航员Scott Kelly曾形容，这里闻起来像是“垃圾桶、体育馆更衣室和实验室的混合物”，这种难闻的气味并非来自某个特定源头，而是各种因素综合作用的结果。

造成这种情况的一个重要原因是空间站的设计局限性，在失重环境中，气味分子无法自然下沉，而是持续漂浮在空气中。

加上空间站是一个密闭的环境，气味更容易积累，即使有空气过滤系统，也难以完全消除这些异味。

更令人担忧的是，这些气味可能暗示着更深层次的问题，宇航员的汗水、呼出的二氧化碳、设备散发的气体，甚至是微生物的代谢产物，都可能是异味的来源。

这些看似微不足道的因素，在太空环境中却可能对宇航员的健康造成长期影响。

空间站的设计者们显然低估了这些问题的严重性，最初的设计更多关注于如何在太空中维持生命，而忽视了生活质量的重要性。

随着宇航员在空间站停留时间的延长，这些问题变得越发突出，那么除了气味问题，国际空间站还面临着哪些挑战？宇航员的日常生活究竟是怎样的？

狭小空间里的生存挑战

国际空间站虽然总长度达到了108米，但其实际可用空间却远比人们想象的要小。

整个空间站的内部体积约为916立方米，相当于一架波音747飞机的客舱大小，然而这个空间还要容纳各种科研设备和生活必需品，留给宇航员活动的空间其实非常有限。

在这样狭小的环境中，宇航员们不得不面对各种生活上的挑战，最基本的睡眠问题就让人头疼不已。

由于失重环境，宇航员们必须把自己绑在睡袋里才能入睡，而且空间站每90分钟就会绕地球一圈，这意味着他们每天要经历16次日出日落。

这种不规律的光照容易扰乱人体的生物钟，导致睡眠质量下降，在这里饮食也是一个大问题，虽然空间站的食物种类已经比早期丰富了许多，但大多数还是脱水或罐装食品。

新鲜蔬果是稀缺品，宇航员们常常会怀念地球上的美食，更不用说，在失重环境中吃饭本身就是一件麻烦事，稍不注意，食物就会飘到空中。

除了生理上的不适，长期封闭的环境也给宇航员带来了巨大的心理压力。

远离家人和朋友，与外界的联系受限，再加上工作的高强度和高风险，都可能导致情绪问题，有些宇航员回来后甚至出现了类似创伤后应激障碍的症状。

为了缓解这些问题，空间站采取了一系列措施，比如定期与家人进行视频通话，组织娱乐活动，甚至还在空间站里种植了一些植物，这些绿色植物不仅可以改善空气质量，还能给宇航员带来心理慰藉。

可是这些措施只能在一定程度上缓解问题，并不能从根本上解决，随着人类探索太空的脚步不断前进，未来的空间站设计必须更多地考虑宇航员的生活质量问题。

即使在这样艰难的环境中，宇航员们依然坚持着他们的科研工作，他们在太空中进行的实验，为人类在地球上的生活带来了诸多益处，从新材料的开发到医学研究的突破，这些成果都源于他们的辛勤付出。

不过也要注意了，在这看似高科技的环境中，还潜藏着一些肉眼难以察觉的威胁。

这些威胁虽然微小，却可能对宇航员的健康和空间站的运行造成重大影响，那么这些看不见的敌人究竟是什么呢？

看不见的威胁

在国际空间站这个密闭的环境中，最大的敌人往往是那些肉眼看不见的东西，微生物和垃圾，这两个看似不相关的问题，在太空中却成了宇航员们不得不面对的严峻挑战。

首先说说微生物，在地球上，我们的身体和环境中本就存在大量微生物，这在太空中也不例外。

但是研究表明，在微重力环境下，一些微生物的行为会发生变化，有些甚至会变得更具攻击性，NASA的一项研究发现，在空间站中，沙门氏菌的毒性增强了三倍多。

更令人担忧的是，这些微生物在空间站中无处不在，从墙壁到设备表面，甚至是宇航员的皮肤上，都能检测到各种细菌和真菌的存在。

有些地方的微生物浓度甚至比普通家庭还要高，这不仅增加了宇航员感染疾病的风险，还可能对空间站的设备造成损害。

垃圾问题同样棘手，在地球上，我们可以轻松地把垃圾扔进垃圾桶，然后由垃圾车运走。

但在太空中，每一克重量都是宝贵的，运送垃圾回地球的成本高得惊人，因此，空间站不得不想办法就地处理垃圾。

目前大部分不可回收的垃圾都被压缩后储存在货运飞船中，当这些飞船返回地球时，会在大气层中燃烧殆尽。

在新的货运飞船到来之前，这些垃圾就只能留在空间站里，占用宝贵的空间，还可能散发异味。

更糟糕的是，一些微小的垃圾颗粒，比如脱落的皮屑、头发丝等，会在失重环境中到处漂浮。

这些漂浮物不仅影响空气质量，还可能进入设备内部造成故障，宇航员们不得不定期进行大扫除，但在失重环境中，连打扫卫生都是一项技术活。

这些问题的根源在于空间站的封闭性和资源限制，在地球上，我们有大气循环、水循环来帮助清洁环境。

而在太空中，一切都需要人为控制，虽然空间站配备了先进的空气和水循环系统，但这些系统的能力毕竟有限。

随着宇航员在空间站停留时间的延长，这些问题变得越发严重，科学家们正在努力研发新的技术来应对这些挑战，比如开发更高效的空气过滤系统，研究如何在太空中降解垃圾等。

即使有了这些新技术，空间站的生命支持系统仍然面临着巨大的挑战，如何在有限的资源下，为宇航员们创造一个健康、舒适的生活环境，成为了空间站设计者们必须解决的难题。

生命支持系统的困境

国际空间站的生命支持系统堪称人类工程学的奇迹，它不仅要为宇航员提供氧气、水和食物，还要处理废物，维持适宜的温度和湿度。

可是这个系统也面临着诸多挑战，其中最关键的就是资源循环利用的问题。

在地球上，我们有大自然这个巨大的生态系统来循环利用资源，但在太空中，一切都要靠人工系统来完成。

空间站的水循环系统就是一个典型例子，宇航员的尿液、汗水，甚至呼出的水蒸气，都会被收集、净化，然后再次利用。

这个过程听起来可能有些令人不适，但在资源极度有限的太空环境中，这是必要的做法。

空气循环系统同样复杂，它不仅要过滤掉二氧化碳和其他有害气体，还要产生足够的氧气供宇航员呼吸。

目前空间站主要通过电解水来产生氧气，但这个过程消耗大量能源，科学家们正在研究如何通过藻类或其他植物来产生氧气，以减少能源消耗。

温度控制也是一大挑战，太空中没有大气层的保护，空间站一侧面对炽热的阳光，温度可达121°C，而背阴面则可低至-157°C。

为了维持内部适宜的温度，空间站配备了复杂的散热系统，然而这个系统也面临着老化和效率下降的问题。

更棘手的是废物处理，前面提到的垃圾问题只是冰山一角，宇航员的排泄物如何处理，设备产生的废热如何散发？

这些都是生命支持系统必须解决的问题，目前大部分固体废物都被储存等待处理，而液体废物则尽可能回收利用。

随着空间站服役时间的延长，这些系统的老化问题也日益凸显，一些设备已经超出了最初设计的使用寿命，维修和更换成为了一项常态工作。

然而在太空中进行维修并非易事，有时甚至需要宇航员进行高风险的太空行走，尽管面临诸多挑战，国际空间站的生命支持系统仍在坚持运转，支撑着宇航员们的太空生活。

但它也暴露出了我们在长期太空生存方面的不足，如何建立一个更加自给自足、更加可持续的太空生存系统，成为了未来空间站设计的关键问题。

结语

这些挑战不仅关乎国际空间站，更关乎人类未来的深空探索。

当我们把目光投向火星甚至更远的星球时，如何在恶劣的太空环境中维持生命，将是我们必须攻克的难题。

国际空间站的经验，无论是成功还是失败，都将为未来的太空探索提供宝贵的借鉴。

参考文章

文摘报2015年2月14日《人类在空间站如何生活》的报道

参考消息2017年9月8日《NASA前宇航员透露：国际空间站闻起来像监狱》的报道

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