国际空间站 天宫空间站睡眠环境对比国际空间站:高下立判,这才是以人为本( 二 )


和谐号节点舱4个睡眠区呈环形布置 , 内部容积与星辰号睡眠区相当 , 其他设备也大致相同 , 但是没有了舷窗 , 让本就狭小的空间显得更加局促 。
和谐号节点舱的4个睡眠区
和谐号节点舱睡眠区
随着科学号实验舱与欧空局哥伦布实验舱的睡眠区设备配置到位 , 国际空间站永久睡眠区数量已由6个增至8个 。
国际空间站新增加的科学号实验舱睡眠区
再来看天宫空间站的睡眠区条件 , 若将其拿来与国际空间站对比 , 那就好比是标间升级到了豪华大床房 。
天和一号核心舱生活区
这里的大是由表及里的大 , 首先是睡眠区的整体之大 , 天和一号与星辰号都是20吨级核心舱 , 后者只有两个睡眠区 , 前者则是3个 。 再就是单个睡眠区容积成倍扩大 , 约3立方米的空间对比国际空间站睡眠区扩大一倍不止 。
正如前文所述 , 太空环境不分上下左右 , 但天和一号核心舱还是尽力营造了天地上下环境 , 因此其睡眠区没有像国际空间站那样随意布置 , 而是选择了横向布局 。
航天员汤洪波的睡眠区
天和一号核心舱睡眠区分为上下两层 , 上层是航天员的睡眠活动空间 , 下层是存放私人物品的储物空间 , 3个睡眠区都配置有观察舷窗 。
睡眠区设计主要考虑噪声与通风两大因素 , 载人航天器需要特别注意通风问题 , 因为在密闭的失重环境中航天员呼出的二氧化碳非常容易聚集 。
比如航天员在一起进行电视直播活动时 , 即便在舱内通风设备完好情况下 , 都可能出现由于人员扎堆产生二氧化碳聚集的问题 , 对于进一步密闭的睡眠区而言 , 就更需要注意通风设计 。
天和一号核心舱工作区
再就是噪声问题 , 理想的睡眠环境噪声指标是20至50分贝 , 国际空间站星辰号核心舱入轨初期实测噪声是69分贝 , 航天员在该舱段连续工作时间被严格限定在2小时以内 , 否则会有失聪风险 。 后来通过更换通风、二氧化碳去除等设备及其安装位置 , 实现了大幅度降噪 , 但实测52分贝的睡眠区噪声值仍然超标 。
星辰号核心舱噪声值至今未达设计标准
和谐号节点舱睡眠区设计吸取了星辰号的教训 , 将睡眠区配置在远离工作区域的和谐号节点舱中 。 远离噪声源的同时改善通风风道 , 并研制静音风扇 , 同时对单机设备定向降噪 , 最终实测噪声值低于50分贝 , 达到了设计指标 。
天宫空间站总师杨宏此前曾披露 , 设计团队花了一年半时间进行噪声问题攻关 , 付出了很大的辛苦 , 最终通过加隔振器的方式有效过滤了噪声 , 使得睡眠区噪声由58分贝降低至49分贝 , 与国际空间站最安静的和谐号节点舱睡眠区噪声值处于同一水平 。
聂海胜在太空跑台锻炼身体
载人航天器的噪声来源主要有三种 , 分别是通风系统、流体回路系统的泵、以及控制力矩陀螺 , 睡眠区越靠近工作区噪声值越大 。
谈到这里笔者想起了神舟十二号航天员乘组刚刚进驻天和一号核心舱时的画面 , 当时不少人调侃 , 作为太空新兵的汤洪波很自觉的选择了与卫生间正对着的睡眠区 。
汤洪波睡眠区正对卫生间
上图是神舟十二号航天员乘组进驻初期画面 , 天和一号核心舱货物尚未完成整理 。
实际上这恰恰是聂海胜与刘伯明两位太空老兵对他的照顾 , 因为他俩的睡眠区更靠近噪声值更大的工作区 , 同时距离舱外的另一个噪声源控制力矩陀螺也更近 。
远离噪声源的汤洪波睡眠区恰恰是整个核心舱相对最安静的区域 , 当然距离噪声源近的两个睡眠区噪声值也低于50分贝 , 同样是世界一流水准 。
核心舱控制力矩陀螺内有高速运转的转子
综上所述可知 , 天和一号核心舱睡眠区实现了大空间与低噪声两项核心优势 , 同时还有舷窗提供独立观景服务 。 与之对比俄星辰号核心舱睡眠区 , 空间狭小且噪声超标 , NASA舱段睡眠区同样狭小 , 但好歹静音水平达到了设计标准 , 不过遗憾的是没有观景舷窗 。
?汤洪波睡眠区舷窗
天和一号核心舱睡眠区生动诠释了什么才是真正的“以人为本” , 那么为什么我们的睡眠区综合能力可以实现后来居上呢?
主要得益于系统设计与工业能力的升级 , 天和一号核心舱是当下人类载人航天技术的集大成者 , 是现阶段人类在太空部署的最为先进的空间站核心舱 。
天和一号核心舱舱外视角画面
【国际空间站|天宫空间站睡眠环境对比国际空间站:高下立判,这才是以人为本】

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