全国青少年载人航天科技知识竞赛知识点及相关问题资料.doc

全国青少年载人航天科技知识竞赛知识点及相关问题资料1、什么是空间站？空间站，也称为轨道站或太空站，是一种能长期在地球低轨道上运行的大型载人航天器，航天员可以长期在上面生活和工作，这种大型航天器能在轨道上与飞船或航天飞机对接，由飞船或航天飞机为它运送人员和物资；空间站与飞船或航天飞机的主要区别是它没有主推进系统和着陆设备，因此它不能在轨道上作机动飞行和返回着陆。根据不同国家和不同的历史阶段，发展空间站有不同的动机和目的。一般讲一个国家发展空间站主要有四个目的：第一是政治目的，即为了显示国家的综合实力，或者是为了在政治上“压倒”对方，在载人航天领域取得领导地位，上世纪冷战时期，这是美苏发展空间站的主要目的；第二是科技目的，即将空间站作为建在太空的科学实验室，在上面进行各种科学研究和实验；第三是经济目的，利用空间站进行太空生产，或者发展太空旅游；第四是军事目的，将空间站作为建在太空的“军事堡垒”。2、空间站的类型？按用途分，空间站可分为民用和军用两种类型：民用空间站如前苏联的和平号空间站和美国的国际空间站；军用空间站如前苏联的礼炮2，礼炮3和礼炮5号空间站以及美国空军曾经计划研制的“载人轨道实验室”。另外按发射方式划分，还可分为整体式和模块式两种。早期的空间站都是整体式，如美国的“天空实验室”和前苏联的礼炮号，它们都是在地上组装好，并装上各种生活用品和实验仪器，然后整体发射上去，航天员则乘坐载人飞船上去访问；后来由于技术的改进，采用模块式建造，即先发射一个核心舱，然后将不同用途的舱室一个接一个发射上去，在轨道上组装起来，形成一个整体，如前苏联的和平号空间站和现在的国际空间站。3、迄今为止在太空一共发射或建造过多少空间站？到目前为止美国和苏联/俄罗斯一共发射或建造过4种类型的空间站，共10艘，其中包括前苏联在1971-1986年间发射的7艘礼炮号空间站，它们是礼炮1号至7号，不过礼炮1号对接失败，礼炮2号发射失败，礼炮3号对接失败，除了礼炮4号，其余的礼炮5、6、7号都曾发生过一次对接失败。此外美国于19731974年间发射的“天空实验室”；前苏联和俄罗斯于19861999年间建造的和平号空间站，以及至今还在轨道上运行的国际空间站。4、谁最早提出建造空间站的设想？有关空间站的设想最早是由俄国的康斯坦齐奥尔科夫斯基和德国的赫尔曼奥伯特分别提出来的。1895年，齐奥尔科夫斯基在一本科幻小说中首次提出建造空间站的设想，1903年他提出在空间站上要安装人工重力设备，并提出建造太空温室，以便人类能长期在空间站上生活和工作。1923年奥伯特首次使用“空间站”这个词，并认为这是人类飞往月球和火星的起始站。1929年渃尔丹在一本名为太空旅行问题的书中提出建造大车轮形空间站的设想，这种空间站直径为30米，在地球同步轨道上运行。1950年，冯布劳恩进一步发展了车轮形空间站的设想，车轮的直接扩大到76米，由可重复使用并带有机翼的航天器为其运输人员和物资。这种空间站可作为地球观察站、太空科学实验室和飞往月球和火星的“跳板”。1959年，美国宇航局计划在月球旅行前建造一个空间站，同年美国众议院太空委员会决定在水星计划完成后即开始建造第一个空间站。1969年阿波罗11号的两名航天员成功登月，宇航局立即决定要在1975年建造一个能承载100人的大型永久性空间站。不过宇航局的这些空间站计划都是纸上谈兵，而前苏联在与美国的登月竞赛中失败后，专心致志发展空间站，在上世纪70年代先后发射了7个礼炮号空间站，80年代又建造了大型空间站“和平”号。直到1997年国际空间站开始在太空组装，美国发展空间站的梦想才变成现实。5、一个大型空间站由哪些系统组成？一个大型空间站至少由十大系统组成：（1）结构系统；（2）电力系统；（3）热控系统；（4）姿态测定与控制系统；（5）轨道导航和推进系统；（6）自动化和机器人系统；（7）计算与通信系统；（8）环境控制与生命保障系统；（9）航天员居住系统；（10）人员和物资运输系统。6、我国是否也要发展空间站？2010年10月27日，中国载人航天工程新闻发言人表示，我国载人空间站工程已正式启动实施，2020年前后将建成规模较大、长期有人参与的国家级空间实验室。我国载人空间站工程分为空间实验室和空间站两个阶段实施。2016年前，研制并发射空间实验室，突破和掌握航天员中期驻留等空间站关键技术，开展一定规模的空间应用；2020年前后，研制并发射核心舱和实验舱，在轨组装成载人空间站，突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术，并开展较大规模的空间应用。我国载人空间站工程建设，将充分继承载人航天工程前期成果，继续使用已有的神舟飞船、长征二号运载火箭、发射场和着陆场。载人空间站建成后，将全面实现我国载人航天“三步走”发展战略，进一步推动我国载人航天技术向更高水平发展，为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出重要贡献。7、我国空间实验室的主要任务是什么？空间实验室系统的主要任务有：（1）进一步掌握飞行器空间交会对接技术；（2）突破航天员中期驻留、飞行器长期在轨自主飞行、再生式生保和货运飞船补加等关键技术；（3）验证天地往返运输飞船的性能和功能；（4）进行一定规模的空间应用。中国空间技术研究院研制的“天宫”二号空间实验室将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。“天宫”三号空间实验室将主要完成验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等，还将开展部分空间科学和航天医学试验。目前我国正在研制的空间实验室采用两舱构型，分别为实验舱和资源舱，实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成，密封舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件，可用于航天员驻留期间在轨工作和生活，密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构，以及交会对接测量和通信设备，用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力，为飞行提供能源。8、空间实验室有什么关键技术？空间实验室阶段关键要突破飞船空间交会对接技术。空间交会对接技术难度很大，在对接过程中，如果计算不准，就可能发生飞船相撞事故。因此，需要进行大量试验才能掌握这一技术。两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调，在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上，通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统称为交会对接系统。交会对接系统通常包括跟踪测量系统、姿态与轨道控制系统、对接机构系统等。两个航天器在太空进行对接，其初始条件是两者保持对接机构的同轴接近方式和确定的纵向速度，以及在其他线坐标和角坐标上的速度为零。但两个航天器之间的实际相对运动参数总是有偏差的。一般情况下，两个航天器之间的相对位置及其平动速度通常是靠主动航天器轨道控制系统和两个航天器的姿态控制系统来维持的，前者适用于控制质心的平动运动，后者适用于控制绕质心的转动运动。航天器的空间交会对接控制方法有两种，一种是人工控制、另一种是自动控制。用人工控制来完成太空交会对接可以提高交会对接的成功率。自动控制交会对接可靠性高，不需考虑人员的安全和救生问题。在航天器的交会对接技术方面，未来的发展趋势是人工控制和自动控制相结合，以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。9、中国载人航天工程“分三步走”是什么意思？中国载人航天工程共分“三步走”：第一步载人飞船阶段，通过神舟五号和六号已圆满完成，把中国航天员送上天，完成了多人多天飞行，而且能准确回到预定地点；第二步是空间实验室阶段，这一阶段要攻破四项技术关键，为第三步的空间站建设做技术准备。我国将在2011年发射目标飞行器“天宫一号”，并在2年时间内逐步实现与神舟八号、神舟九号、神舟十号的三次交会对接试验。此后“天宫一号”将被改造为一个短期有人照料的空间实验室。空间实验室阶段是目前正在进行的阶段。它的第一项技术关键是出舱活动，神舟七号完成了这个任务；第二个技术关键是交会对接，通过“天宫一号”在太空飞行2年左右的时间里，先后完成与神舟八号、神舟九号、神舟十号的太空对接，突破并基本掌握航天器交会对接技术。第三个技术关键是补加，为飞行器补给推进剂、空气、水、食品等；第四个关键则是再生式生命保障系统。10、什么是“天空实验室”？“天空实验室”是美国第一个试验性空间站。1973年5月14日发射，进入离地面435公里的近圆轨道。同年还先后发射了3艘“阿波罗”号飞船与“天空实验室”对接。这3艘飞船分别称为“天空实验室”2、3、4号。1979年7月11日“天空实验室”进入大气层烧毁。“天空实验室”用“土星”5号运载火箭发射。在上升飞行过程中，高速气流冲掉了轨道舱的防护罩和一个太阳电池翼，另一个太阳电池翼被防护罩碎片缠住而没有打开，以致“天空实验室”入轨后严重缺电，舱内温度上升到50左右。1973年5月25日，三名航天员乘“阿波罗”号飞船与“天空实验室”对接。航天员用一顶遮阳伞伸出舱外，挡住阳光，使工作舱温度下降。他们切去缠绕的防护罩碎片，使剩下的一个太阳电池翼展开发电，终于使“天空实验室”开始工作，接纳航天员。“天空实验室”共接待三批航天员，这三批航天员在空间站内分别工作和生活了28天、59天和84天。用58种仪器进行了270多项天文、地理、遥感、宇宙生物学和航天医学试验研究。重要的项目有：用太阳望远镜观测太阳并拍摄了18万张太阳活动的照片;用6种遥感仪器对地球进行了观测，共拍摄4万多张地面照片；用7种仪器研究太阳系和银河系的情况；用自行车功量计和下身负压装置等医疗器械研究长期失重对人体生理的影响；还进行了失重下的材料加工试验。“天空实验室”由轨道舱、过渡舱、多用途对接舱、太阳望远镜和“阿波罗”号飞船5个部分组成。全长36米，直径6.7米，重82吨。轨道舱是“天空实验室”的主体，用“土星”5号运载火箭第三级箭体改装而成，分上下两层，上层为工作区，下层为生活区。生活区又由隔板分成卧室、餐室、观测室和盥洗室。轨道舱内充纯氧，保持33千帕大气压和20C左右的温度。“天空实验室”计划持续6年，耗资26亿美元。美国宇航界、政界和科学界都给予极高的评价。11、建造国际空间站的主要目的及结构？建造国际空间站的目的总的来说就是在太空建立一个永久性的科学实验室，上面能安放各种研究设备和实验仪器，以便航天员利用太空微重力环境长期进行科学研究。具体地说有5个目的：（1）建造一个世界级的研究实验室，以便进行高质量的科学研究；（2）充分利用太空微重力资源；（3）让航天员能长期在上面工作与生活；（4）探索一种有效的国际合作机制；（5）为发展21世纪的科学技术提供一个理想的“试验平台”。国际空间站的主要结构：（1）基础桁架，用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等；（2）居住舱，主要用于航天员的生活居住，其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施，由美国承担研制和发射到太空；（3）服务舱，内含科学仪器设备等服务设施，也含一部分居住功能，由俄罗斯研制并发射；（4）功能货舱，内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能以及电源、燃料暂存地等，舱体外部设有多向对接口，由俄罗斯研制并发射；（5）多个实验舱，其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个；（6）节点舱（3个），它们由美国和欧洲航天局研制，是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口；（7）能源系统和太阳电池帆板，由美国和俄罗斯提供；（8）移动服务系统（主要是遥操纵机械臂），它由加拿大研制。12、航天员在空间站上需要完成哪些工作及作息时间？空间站就是一个建在太空的研究实验室，因此航天员在空间站上的一项重要工作就是利用站上的科研仪器或试验设备进行科学研究或实验；另外航天员在空间站上需要完成大量的太空行走（即出舱活动），出舱活动的目的一是组装国际空间站，还有就是对空间站的维修和保养（如前苏联的和平号空间站）；第三是日常事务或工作，如完成地面控制中心下达的临时任务，更新站上计算机上的数据，对站上的设备进行测试和检查等。在空间站上没有白天和黑夜，太阳每天升起和落下16次，因此航天员的作息时间完全是自己定。一般是06:00起床，起床后稍微活动一下，就开始对空间站作一次常规检查，然后吃早餐；08:10左右，在开始正式工作前，全体航天员与地面控制中心开一次当天的工作会议，会后进行一会体育锻炼，然后开始工作，一直到中午13:05；中午有1小时的午休时间，下午的活动包括工作和体育锻炼，直到19:30，然后是晚餐和一天的工作总结会；睡眠时间开始于21:30。一般情况下，航天员每天工作10小时，星期六工作5小时。其余的时间由航天员自己安排，可以休息，也可以加班。13、航天员在太空如何睡眠？人的一生有三分之一的时间是在睡眠中度过的，因此有一个舒适的环境以保证良好的睡眠极为重要。在这方面天上和人间都是同样的标准。但天上和人间有一个重要区别，这就是在地面上是1g重力环境，而在太空中是微重力或失重环境。在地面上最好的睡眠方式是躺在床上睡，实在不得已，也可坐在椅子上睡，极少有人站着睡，可能没有人会倒立着睡。但在失重条件下，睡眠不受姿势的限制，可以躺着睡，坐着睡，站着睡，甚至倒立着睡。在失重条件下睡眠的最大优点是无需要床。你只要在居住舱中找一个角落，没有噪声和振动干扰，便可舒舒服服地睡上一觉。不过在睡前一定要用一根带子将自己固定在某个地方，否则当你睡着后，由于呼气的推力会将你的身体推到空中，在舱内飘来飘去，直到碰撞在某个物体上把你撞醒。在早期的飞船上，航天员都是坐在座椅上睡眠，在航天飞机上为航天员提供的睡眠条件有很大改进。航天飞机上有两种睡眠设备分别提供给两种工作制使用；单班工作制使用睡袋；两班工作制使用卧厢。在单班工作制时，所有航天员都同时睡眠，因此每人有一个睡袋。在太空中有些任务需要24小时连续操作，因此要求航天员分两班轮流工作，这时航天飞机上提供给航天员的睡眠设备是小卧厢。卧厢分三个一组和四个一组的两种。每个小卧厢内都有睡袋，私人贮藏室、照明灯和通风口。睡袋固定在卧厢床板上，用6个弹簧夹固定。照明灯的亮度可调节。新鲜空气的进气口正对着航天员的头部，而排气口对着脚。所有卧厢都安装在中层甲板舱的右侧，在航天员睡觉时要求头对着气压过渡舱，脚对着电子设备舱。14、国际空间站为航天员提供了什么样的睡眠设备？在国际空间站的美国居住舱内，为每名美国航天员提供一个卧室，这是一个私人小空间，小卧室有一人大小，能隔音，卧室中也有睡袋，此外里面还有台灯、小书桌、书架、笔记本电脑和放置私人物品的抽屉，航天员躺下后还可以听音乐。不过对于临时来访的航天员，则没有这种待遇，他们一般只能睡在睡袋内，睡袋是挂在站舱的舱壁上。不过很多航天员不愿意睡在这种小卧室内，而是在地板上，天花板上或是墙壁找一个比较安静的地方，将睡袋系在上面，即可安安稳稳的睡上一觉。为了防止噪音和光亮的干扰，航天员睡觉前一般都用耳塞将耳朵堵住，并用眼罩将眼睛蒙上。为了尽可能模拟在地面睡觉的情景，这种航天睡袋是特制的，在睡袋的一边做得比较硬一些，相似于床垫。另外在航天员睡觉的时候，睡袋上还应当用两条宽的带子将身体固定住，这样使航天员有一种盖被子的感觉，同时还可防止手臂和下肢飘动。人体的手臂在脸的前方飘来飘去虽没有什么危险，但会让人感到不舒服。不过也有个别航天员既不要睡在小卧室内也不愿意使用睡袋，而是愿意在完全飘浮状态中睡觉。15、太空厕所内的马桶是什么样子？目前在国际空间站上有两个太空厕所，太空厕所内使用的是太空马桶，这种太空马桶都是由俄罗斯设计的。太空马桶与地面上使用的马桶不一样。由于太空是失重环境，水不会往下流，因此太空不能使用抽水马桶，而是使用“抽气马桶”。这种“抽气马桶”是靠气流将大小便带走，因此使用这种马桶时，屁股一定要跟马桶的边缘贴紧，使马桶内完全密封。如果密封不严，里面的气流就无法将粪便带走。在“抽气马桶”内大小便是分开收集的。马桶的前端有一个漏斗状的适配器，可以将小便收集和输送到小便桶中。“抽气马桶”不分男女，但适配器则分男女。16、航天员在太空行走过程中如何大小便？航天员在太空飞行期间可以使用太空厕所，但是在航天飞机发射时、在太空行走期间、以及在航天飞机返回着陆时，航天员又是使用什么东西解决大小便问题？现在在美国，无论是男航天员或是女航天员，在航天飞机发射和着陆时，以及在太空行走期间，都穿着一种称为“强力吸尿裤”的短衬裤，以解决小便问题。当航天员需要小便时，直接将小便尿在强力吸尿裤上，等回到地面上或是回到气闸舱以后，将这种裤子扔掉即可。航天飞机发射前，宇航局发给每名航天员三条强力吸尿裤，一条在发射时穿用，一条在着陆时穿用，还有一条留作备用。航天员在太空行走前，也要穿上这种裤子，一般是贴身穿，穿在液冷通风服的里面。这种强力吸尿裤外形像普通的运动短裤，不过它有极强的吸水能力，一条裤子能吸附2升多的尿。17、国际空间站上有几类食品？航天食品的标准是什么？航天员如何选择食品？国际空间站的食品分为三大类：日常食品、应急食品和舱外活动食品。日常食品包括冷冻食品、冷藏食品和室温食品。冷冻食品又包括小菜、蔬菜和各种点心；冷藏食品包括新鲜水果和蔬菜、可以在冰箱中较长期保存的食品以及一些乳制品。室温食品包括热稳定食品、无菌包装的食品，自然形态的食品以及复水饮料。挑选食品的标准是适用性、营养价值和方便性。航天员在发射前6个月对食品进行选择。虽然每批航天员在站上一般要停留90天，但食品菜单的选择只要求选出头28天的来。在选择菜单时允许航天员对空间站标准菜单中的项目进行删改和更改。18、什么是应急商品？什么情况下使用应急食品？应急食品可以提供空间站上航天员45天的食品供应。所谓应急供应包括两种情况，一种是空间站发生严重事故；另一种是由于某种原因不能正常供应航天员食品。该系统对食品的体积和重量作了严格的限制。每人每天仅提供2000kcal的热量。应急食品在室温下保存，温度范围是1630，因此必须是耐贮存的。这类食品包括热稳定食品、中湿度食品、脱水食品和饮料。食品的保存期必须在2年以上。19、什么是舱外活动食品？舱外活动食品供航天员在舱外活动（即太空行走）期间食用，包括食物和水，其中食物可提供500kcal的热量，水有1.08kg，能保证8小时的身体需要。舱外活动食品与水的容器都是特制的，可以多次使用。每次用完后要带回站内进行清洗，然后重新装满食物和水，以备下次出舱时再用。20、国际空间站上有什么样的冷藏食品？国际空间站上的冷藏食品有乳制品（包括美国干酪、乳脂干酪、酸奶油）；还有水果（包括苹果、葡萄柚、猕猴桃、橙和李子）。国际空间站上的冷冻食品包括肉蛋类、主食类、蔬菜类、水果类、甜点心、汤类、乳制品、饮料和调味品等。其中肉蛋类包括牛肉、小羊肉、火鸡肉、猪肉、海产品和蛋类。21、空间站上有未经特殊加工处理的自然食品吗？有。主要是水果、谷类、甜点心、休闲零食和糖果之类。22、国际空间站上用水方便吗？国际空间站的供水系统与航天飞机的供水系统有一些不同。由于航天飞机使用燃料电池发电，燃料电池在发电过程中同时产生大量水，因此航天飞机上有较充足的水供应；国际空间站则是靠太阳电池帆板发电，站上的水主要来自座舱空气中水蒸汽的回收和利用，因此可供饮用的水和卫生用水都不如航天飞机那样充足。23、国际空间站航天员的营养素摄取量是多少？他们的营养够不够？在整个飞行期间航天员的平均能量摄入量为2284627大卡/天，相当于世界卫生组织推荐量的80%；总蛋白质摄入量为10229克/天，钠摄入量为45561492毫克/天，钙摄入量为1068384毫克/天，铁摄入量为2312毫克/天。飞行期间航天员每周还服用维生素D补充剂和多种维生素补充剂。总而言之，在整个飞行任务期间，航天员的营养素摄入不足，其中主要是能量。24、国际空间站上都有哪些家用电器？在国际空间站上的家用电器不少，如冰箱、微波炉、真空吸尘器、空气清洁器、电视机和电视摄像机等。早在美国的天空实验室上就已经有冰箱了。不过这种冰箱比较小，贮存温度为230C，里面主要存放冰淇淋和在地面烹调好的速冻套餐。国际空间站上没有微波炉，因为这种设备会干扰航天器上的电子仪器，因此不能在太空使用。航天员在太空加热食品是使用电加热箱。箱内最高温度可达820C。里面分上下两层，上层可容纳14块方形复水食品，下层有一块电热板，可按传统方式加热食物。国际空间站上还有真空吸尘器，不过太空用的真空吸尘器比较轻便，而且装有消声器，防止噪音太大，影响其他航天员工作。国际空间站上还有一种特制的空气清洁器，这种空气清洁器是用氢氧化锂来对二氧化碳进行吸附。装氢氧化锂的罐必须定期更换：如果供4名航天员使用，需每24h更换一次；如果供7名航天员使用，则每11h就要更换一次。目前在国际空间站上的航天员还不能接收地面的电视信号。据说美国航空航天局的科学家正在研究一种新技术，可以让航天员接收到由地面飞行控制中心发来的电视信号。这种双向视频技术，还可以让在太空的航天员同地面的亲人进行“面对面”的交谈。25、航天员在太空如何刷牙？他们使用什么样的牙膏？因为在国际空间站上水非常宝贵，不能大量使用，为了节约用水，航天员使用的牙膏是可以吃的，当航天员刷完牙后，即将牙膏吃进去，这样就不需要再用水漱口了。26、长期在空间站上生活对航天员的健康有何影响？长期在空间站上生活，人体处于失重状态，对航天员的健康会产生不利影响，如心血管功能减退、肌肉萎缩、骨质脱失矿物质、免疫系统功能紊乱和航天运动病等。27、航天员发生肌肉萎缩会导致什么后果？严重的肌肉萎缩会导致工作能力下降，航天员返回地球时，自己甚至不能从返回舱内出来，有时需要工作人员用担架将他抬出来。28、严重的骨质脱钙会引起什么并发症？最常见的并发症是骨质疏松症，另外还可以引起肾结石。骨质疏松症还容易导致骨折，这种骨折还不容易愈合。29、航天员在飞行中每天会丧失多少骨钙？国际空间站上的航天员每天要丧失250毫克的骨钙。俄罗斯和平号上的航天员，每月的骨钙丧失量是全身的1%，其中主要是承重骨，如股骨头、骨盆、股骨颈和脊椎，而非承重的上肢，骨钙丧失不明显。30、航天员在空间站上如何进行锻炼？目前最常用的方法是使用特殊的锻炼器材：跑步机、固定自行车、阻力运动装置和企鹅服等。航天中使用的锻炼器材有特殊的要求：轻巧、便于搬动、能在失重环境中使用。因此在地面上使用的器材要拿到太空中使用必须经过改装，不过许多是专门为航天员在太空失重环境下设计的。31、空间站上的跑步机和固定自行车与地面上使用的有何不同？空间站上使用的跑步机有两根弹性绳索，用于将航天员固定在跑步机上，并产生一种向下的拉力，不仅可以防止航天员飘浮起来，而且还可模拟地面重力。两根弹性绳索的一端固定在航天员的肩部和腰部，另一端分别固定在跑步机的两边。弹性绳索向下施的拉力相当于航天员体重的66%100%。另外跑步机上安装有电脑，不仅可以显示航天员跑步的速度和心率，还可以对航天员的运动效果进行监测。航天员如果长期坚持在跑步机上锻炼，可以有效防止下肢的肌肉萎缩、减轻骨矿物质丢失、缓解心血管系统的功能退化。空间站上的固定自行车跟地面上健身用的固定自行车相似，顾名思义这种自行车是固定的，不能行走。这种固定自行车有特殊的脚踏板、靠背和扶手，目的是将航天员固定在车上，不让他的身体因失重而飘浮起来。国际空间站上为了防震，跑步机和固定自行车都不安装在地板上，而是安装在特制的减震装置上。32、空间站上有医生吗？航天员在太空生病怎么办？空间站上没有医生。不过在国际空间站上一般有太空兼职卫生员，他们是经过40小时培训、学过一点医学知识的航天员，在地面太空医生的指导下完成简单的太空保健工作，在航天飞机或国际空间站的机组成员中，每次飞行都指定一名正式的太空卫生员和一名候补的太空卫生员，不过都是兼职的，他们主要还是完成航天员的本职工作。如果航天员生病，他们在地面太空医生的指导下可以做一些简单的检查、诊断和治疗。33、为确保航天员的健康，如何对航天员进行保健？航天员的保健工作分三个阶段进行：飞行前、飞行中和飞行后。在飞行前，太空医生要对航天员进行一遍又一遍的体格检查，包括各种各样的医学实验，保证航天员顺利通过严格的健康状况评估。在发射前的最后一周，对航天员要实施医学隔离，不能让他们接触外界无关人员，连他们的家属也不例外。一旦航天员上天，太空医生就坐在地面飞行控制中心的医监台旁，对航天员的身心情况进行实时的监测。他们在医监台旁一坐就是6个月。航天员返回着陆后，太空医生要进行飞行后的保健工作，医学评估和健康恢复。34、国际空间站作为一个建在太空的研究实验室可以进行哪些学科的研究？国际空间站的研究领域包括医学、生物学、物理学、天文学、地球科学、材料科学和大气科学等。35、国际空间站在医学领域进行哪些研究？在医学方面主要研究长期航天对人体生理的影响，如骨矿物质丢失、肌肉萎缩和体液转移等。这些研究成果可以用来确定人类未来进行长期航天飞行，特别是载人火星探测是否可行、会有何种风险。正是根据这些数据，科学家发现，如果未来的航天员乘坐火星飞船到达火星表面，他们有可能出现骨折和行走困难。36、国际空间站上有哪些实验研究设备？国际空间站上的实验设备可分为7大类：人体研究设备、生物学研究设备、物理学研究设备、地球观测研究设备、宇宙辐射测量设备、多用途研究设备和空间站外部设备。这7大类设备中数量最多的是人体研究设备，其次是生物学研究设备。37、航天员在国际空间站上进行科学研究取得哪些研究成果？2000年11月2日首批航天员登上国际空间站，到2009年12月，已经有23批航天员访问国际空间站。在10年中共有14批航天员在站上完成了138项科研实验，并取得一大批科研成果。这些实验涉及到技术科学、物理科学、生命科学、人体研究和地球观测等，这些科研实验不仅有重大的科学价值，而且给地球上人们的日常生活和工作带来益处。38、什么是“人体研究计划”？美国宇航局的“人体研究计划”是为美国未来的月球计划和火星任务服务的，是为降低航天员在月球上和飞往火星过程中所面临的健康风险。“人体研究计划”的目标就是要确保航天员的健康、安全和月球与火星任务的成功。“人体研究计划”有6大项研究内容：国际空间站的医学计划、宇宙辐射、保证航天员健康的对抗措施、月球和火星任务中的保健、行为健康和工作能力、航天飞行中人的因素和适居性。39、什么是“对抗措施”？所谓对抗措施是指当航天员进行航天飞行时和返回地球后保障他们健康和工作能力的方法，策略，药物和运动等。对抗措施的目标是维持航天员在飞行前、中、后的生理和心理能力。飞行前的对抗措施主要是体能锻炼和生理适应性训练；飞行中的对抗措施包括生理适应、加强营养、体能锻炼和维持工作能力；飞行后的对抗措施要保证航天员尽快恢复到飞行前的水平。40、什么是宇宙辐射？宇宙辐射对人体有何危害？航天飞行中的宇宙辐射不像其他环境因素，其他因素至多引起航天员生理系统的功能变化，宇宙辐射则可导致航天员发病率和死亡率的增加。在地球大气层之外，宇宙辐射主要由高能量的射线，质子，电子，中子和高能带电粒子组成。这种宇宙辐射不能在地面模拟。而在低轨道上运行的国际空间站正好暴露在这种宇宙辐射的作用之下。不过在国际空间站上遇到的宇宙辐射中高能带电粒子的比例低于月球和火星表面。对于未来的月球营地任务，辐射暴露的风险相对较低。航天员一般不会发生急性放射病，但将来可能会有后遗症。对于要在月面上停留6个月的月球前哨基地和需要3年才能完成的火星探测任务，航天员暴露于宇宙辐射的风险就大得多，特别是易患癌症和血液病。41、国际空间站上进行过哪些生物学实验？国际空间站上先后共有三项生物学实验：太空植物栽培实验；小麦生长实验和小松树种植实验。42、什么是太空植物栽培实验？太空植物栽培实验的目的主要是研究植物在微重力环境下能否生长和发育；微重力对植物有何影响；在太空中结出的种子与在地面上结成的种子有何不同。在国际空间站上研究这些问题，不仅是为了解决未来在太空家园建立生物再生式生保系统的可行性，而且也是为了将来人类在月球和火星上定居时，解决这些人的吃饭问题。太空植物栽培是国际空间站上的第一个系统的生物学实验。在国际空间站上可以对植物进行一代又一代的长期栽培，研究植物在微重力环境下完整的生活史。为完成这项实验，科学家还专门设计出一种完全密闭的植物生长舱，舱内的温度、湿度、光照、大气和营养成分都可以根据需要进行控制。43、国际空间站上为什么要进行小麦生长实验？高等植物在太空的光合作用的效率，是设计未来生物再生式生保系统的关键问题，而小麦又是该系统的首选植物。因为小麦不仅可以吸收二氧化碳和放出氧气，而且又是未来太空农场的主要粮食作物，因此这项实验实际上就是对未来太空农场的一次可行性检验。实验中主要测量微重力对植物光合作用的影响。为了能顺利完成实验，科学家还设计了一种专用的太空小麦生长实验设备。44、国际空间站上的三项生物学实验是由什么人来完成的？国际空间站上的这三项生物学实验当然是由航天员来完成，不过除了站上的航天员外，美国中学的一些教师和学生也参加。当然不是让他们到国际空间站上去，而是在地面使用跟国际空间站上一样的植物生长实验设备，要求他们用同样的方法将植物种植在生长实验设备内，观察植物的生长发育情况。45、什么是太空行走？太空行走是航天员穿着舱外活动航天服在天上在载人航天器外完成工作和活动的一种情况。所谓“天上”包括在地球轨道上、在月面上或在小行星表面等。因此太空行走不是“走”，而是航天员在舱外工作或活动，所以确切的称呼应该是“舱外活动”。46、舱外活动分为几种类型？舱外活动分为三类：计划内的舱外活动、计划外的舱外活动和应急舱外活动。所谓应急舱外活动一般是指在航天飞行中出现紧急情况，需要航天员马上出舱，对遇险的航天员进行营救。47、第一个进行太空行走的航天员是谁？他在太空停留几分钟？第一个进行太空行走的航天员是前苏联的列昂渃夫，他于1965年3月18日完成人类首次太空行走，在舱外停留了大约12分钟。48、迄今为止有多少航天员进行过太空行走？共有196名航天员完成过671次太空行走。49、航天员在舱外总共停留多长时间？航天员在舱外总共停留3700.833小时。50、中国哪位航天员什么时候首次完成太空行走？2008年9月27日，神舟七号航天员翟志刚成功完成中国历史上第一次太空行走。51、和平号空间站共进行过多少太空行走？在15年的运行中，和平号上共有36名航天员进行过78次太空行走，他们在太空的停留时间共计为717小时。52、国际空间站上至今共进行过多少次太空行走？到2010年8月15日为止，在国际空间站上共进行过150次太空行走，航天员在舱外停留时间总共为944小时零24分钟。53、国际空间站上航天员太空行走时最重要的装备是什么？航天员太空行走时最重要的装备是气闸舱、舱外航天服和航天员机动装置。54、什么是航天员机动装置？国际空间站上的航天员机动装置有何特点？航天员机动装置是航天员在太空行走时的一种推进装置，当航天员远离航天飞机或空间站时，如果没有系着安全带，就需要使用这种装置来移动身体。该装置主要是航天飞机航天员在进行太空行走时使用。在国际空间站上，美国宇航局对机动装置做了改进和简化，使其更小巧和更方便，并取名为“太空行走简易救援背包”，这种救援背包不仅可用来推动航天员，帮他移动身体，而且还用于太空行走期间对航天员的应急救援。55、国际空间站航天员太空行走时穿什么？在国际空间站上进行太空行走时，美国航天员穿航天飞机舱外航天服，俄罗斯航天员穿海鹰-M型舱外航天服。56、一套航天飞机舱外航天服有多重？体积多大？服装部分有多少层？价值多少美元？一套航天飞机舱外航天服全套重127千克，体积为0.125至o.153立方米，服装内为0.29个大气压。一套航天飞机舱外航天服价值1200万美元。服装部分由14层组成。57、穿着舱外航天服的航天员如何饮水和进食？航天服内装有饮水袋，专供太空行走的航天员饮用。饮水袋由聚胺脂橡胶制成，袋子上装有进水阀、饮水阀和饮水管，用尼龙搭链将饮水袋贴附在服装上身的里面。饮水管穿过服装颈部进入头盔，直到航天员嘴巴的右下角。饮水管顶端装有一个饮水阀，航天员只要用嘴一吸阀门，水就流进嘴中，非常方便。饮水袋内可装1.9千克的饮用水。另外，在饮水管的旁边还有一个放置食物棒的长孔，航天员需要进食时，只要一伸嘴即可吃到美味可口的棒状食品。58、什么是气闸舱？航天员太空行走为什么要用气闸舱？气闸舱是指居于两个气压不同的环境之间的过渡舱，在载人航天器上就是居于加压座舱与宇宙真空之间的过渡舱，目的是在人员和物件通过时防止两个环境之间的气体交流。这个词是直译，如果译成“气压过渡舱”，可能更确切，也更容易被理解。气闸舱有两个作用：其一是在打开载人航天器的舱门时防止加压座舱内的气体丧失；其二是在航天员出舱前，对大气压力的调节提供一个适应过程，预防减压病。目前空间站内都是地球海平面的大气压力，即1014豪巴，而舱外航天服内的压力是296豪巴，如果航天员在航天飞机或空间站的加压座舱内穿上航天服，从高压环境很快转为低压环境，就可能患减压病。如果在气闸舱内，高低压环境之间有一个过度，再加上预吸氧（即呼吸纯氧，排除体内氮气），就可以预防减压病的发生。59、神舟号飞船是什么？神舟号飞船是我国自行研制的第一种新型太空载人工具，具有舱体大、起点高，一船多用、总体性能优越，不进行搭载动物实验、直接进行载人飞行的鲜明特色。神舟号飞船采用推进舱、返回舱、轨道舱、两对太阳能电池阵构型和升力控制返回、圆顶降落伞回收的载人飞船三舱方案，额定乘员3人，可自主飞行7天，飞行任务结束后，其轨道舱可继续留轨运行约半年时间，开展空间科学实验和应用技术试验，同时还可以作为空间交会对接任务的目标飞行器使用。神舟号飞船的任务，即在确保安全可靠的前提下，从总体上体现中国特色和技术进步，完成以下四项基本任务：突破载人航天基本技术；进行空间对地观测、空间科学和技术试验；提供初期的天地往返运输器；为载人空间站工程大系统积累经验。迄今为止，中国空间技术研究院成功研制6艘神舟号飞船，其中神舟一、二、三、四号为无人飞船，神舟五号、六号为载人飞船。神舟五号载人飞船的成功飞行和回收使中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家，是中国航天史上的一座新的里程碑。60、宇航员在太空中的生活环境是什么？载人航天器中的乘员座舱内的压力，是由氧气和氮气为主的气体构成的，供氧和压力调节是一致的。座舱舱压体制或舱压制度是舱内采取多大的总压和氧分压的总称。我们知道人在地球表面生活，大气压力为一个大气压，即101.3千帕(760毫米汞柱)，但人体在高山上或不到一个大气压的环境下也能生存。在一个大气压呼，氧气含量为21%左右，在不到一个大气压环境中自然氧气也相对减少，虽然人体还能生存，但易患缺氧症。设计载人航天器内的舱压体制时，航天工程师、科学家与医学专家提出了几种设想。其中一种是把地面的一个大气压的环境全搬到载人航天器舱内，这就是全压式的舱内压力体制。如何造成舱内的大气压呢？因为地面气压为一个大气压，如果舱内压力体制采用全压式时，航天器在没起飞之前其舱压在地面就形成了，但要对舱内气体进行配制，使舱内气体成份达到设计中要求的氧氮比例。如果采用1/2或1/3大气压力制度，就必须对舱内气体进行抽除，使气压到达所要设计的水平，并调好氧气与氮气的比例。由此看来，造成舱内压力不是太难，而一直保持舱压在所设计的水平才是难事，即供气、调压是重点。在由氧、氮气源为主体组成的舱内供气调压系统中，包括有减压组件、供气开关组件和排气调压等组件、各组件中都有相应的开关、阀门和配套的传感器。座舱大气控制与测量的主要信息源是氧分压和舱压传感器。氧分压代表舱内气体中氧气的分压值，其需求量由舱内航天员多少和舱体的漏气速率而定。由于氧气是航天员生存的第一物质要素，故测量和控制舱内氧气分压或含量是供气调压的关键技术之一。多乘员的压力舱氧气消耗很快，缺氧时通过传感器传到供氧组件中，从而得到及时的供氧。当舱体慢性漏气和排出舱外的废气引起舱压下降时，传感器传给主气源以供气增压，使舱压稳定。及时供气调压是载人航天器环控与主保系统中的主要环节之一。由此可见，舱内除需有主气源来保障有足够的气体(含氧气)外，其供气调压系统中的供气和排气组件的安全和可靠性也非常重要。在所有载人航天器中，供气调压的组件除有自动控制机构外，都装备有手控调压组件，以备在自动调控失灵时航天员启动手动调控机构供氧、供气，以保障安全。载人航大器乘员座舱的微小空间容易被人体和舱内其他物体排泄和挥发出来的废气和化学物质以及尘埃等所污染。根据国外发射的载人航天器的检测结果，舱内有300多种污染物，它们涉及各类化合物，但绝大多数浓度非常低，不足以对人体造成损害。其中最大量的是二氧化碳气体，这是人体呼吸的产物。据测定一个人每天要排出0.11.0千克二氧化碳气体，如不及时去除，也会危害人体的健康。航天服也称宇宙服、宇航服，是在载人航天中航天员穿的一种服装系统。它由服装、头盔、手套和航天靴等组成。实际上它是航天员必备的个人防护救生装备。从功能上看、航天服有舱内航天服和舱外航天服两种；从服装内压上看，有低压航天服和高压航天服之分，从其结构上看，可分为软式、硬式和软硬结台航天服。目前，