全新充氣式太空旅館

外太空旅行需要面對(duì)各種不可預(yù)知的情況，其中微流星、太空垃圾、宇宙輻射等時(shí)時(shí)刻刻威脅著宇航員的人身安全，這就需要一個(gè)好的太空艙來(lái)保護(hù)航天英雄們。但假如為了安全性而把太空艙建造得過(guò)于厚重，則會(huì)增加制造、發(fā)射、維修等的成本，好在全新問(wèn)世的充氣式太空艙有效解決了這些問(wèn)題。

2016年4月8日，Space X公司計(jì)劃將充氣型太空居住艙送入國(guó)際空間站，這款太空艙的正式名稱(chēng)為“畢格羅膨脹式活動(dòng)艙”（BEAM），升空時(shí)為折疊狀態(tài)，與國(guó)際空間站完成連接之后便自動(dòng)充氣膨脹，并形成可供宇航員在其內(nèi)部居住的空間，聽(tīng)起來(lái)真的非?？犰拧?/p>

但是，我們知道太空艙各項(xiàng)參數(shù)要求極其嚴(yán)格，讓人不禁好奇，這樣一款充氣型太空居住艙能保證宇航員的安全嗎？為何要使用它呢？

充氣式太空艙怎么用？

可充氣居住艙段的設(shè)想最早出現(xiàn)在上世紀(jì)60年代。美國(guó)第一顆通訊衛(wèi)星“回聲—1號(hào)”（Echo1）本質(zhì)上就是一個(gè)大氣球，但其使用的充氣和材料等技術(shù)與目前建造載人艙段技術(shù)還是有很大差距的。

近年，先進(jìn)材料技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，使得用于載人目的的充氣艙段成為可能。另外，畢格羅宇航公司BEAM項(xiàng)目主管麗薩·考克曾表示，BEAM充氣艙采用了全新軸向膨脹方案。

據(jù)悉，BEAM將通過(guò)國(guó)際空間站的機(jī)械手臂安裝到一個(gè)閑置的對(duì)接口上，然后進(jìn)行充氣，可從直徑約2.4公尺、深1.37公尺的圓柱形狀態(tài)，膨脹至直徑3.2公尺，深3.6公尺，隨后太空站會(huì)將BEAM加壓到與ISS（國(guó)際空間站）內(nèi)部一致，并檢查是否有漏氣。如果一切正常的話(huà)，宇航員可打開(kāi)BEAM的連接艙，并在里面裝上溫度探測(cè)、撞擊偵測(cè)、防輻射等各種儀器，記錄充氣式太空艙在長(zhǎng)時(shí)間使用下的保溫與輻射隔離效果。

充氣式太空艙安全嗎？

我們知道，太空中有無(wú)數(shù)的隕石和其他碎片，太空艙每時(shí)每刻都面臨被撞擊的危險(xiǎn)，所以太空艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)標(biāo)是必須的。那么，充氣式太空艙能否抵擋住這些危險(xiǎn)呢？畢格羅宇航公司宣稱(chēng)BEAM系統(tǒng)采用了多層韌性材料以及專(zhuān)門(mén)的“微隕石與軌道碎屑防護(hù)層”設(shè)計(jì)，外殼由高強(qiáng)度合成纖維制成，在對(duì)抗此類(lèi)撞擊風(fēng)險(xiǎn)方面能夠達(dá)到與普通的硬質(zhì)艙段同樣的水準(zhǔn)。

另外，由于BEAM艙的內(nèi)部安裝有用于探測(cè)溫度、環(huán)境以及輻射防護(hù)等設(shè)備，在計(jì)劃為期兩年的飛行任務(wù)期間，將持續(xù)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)際空間站上的宇航員們也將每隔半年進(jìn)入BEAM艙段兩到三次進(jìn)行檢查，每次計(jì)劃停留數(shù)個(gè)小時(shí)。

美國(guó)宇航局派駐BEAM項(xiàng)目的代表拉吉布·達(dá)斯古帕指出，在國(guó)際空間站環(huán)境下測(cè)試BEAM艙段的性能將是完善其測(cè)試環(huán)節(jié)并使其早日具備載人使用條件的關(guān)鍵一步。要想確保宇航員的生命安全，BEAM系統(tǒng)未來(lái)還將經(jīng)歷更多嚴(yán)格測(cè)試，從而確保其能夠滿(mǎn)足美國(guó)宇航局在安全方面所提出的苛刻要求。

為何要使用充氣式太空艙？

發(fā)射大而重的太空艙上太空會(huì)花費(fèi)大量的燃料，非常昂貴，所以國(guó)際太空站本身是由非常多的小部分，一點(diǎn)一點(diǎn)組裝完成的。很明顯，充氣式太空艙大大縮小了發(fā)射時(shí)的空間與結(jié)構(gòu)重量。

從質(zhì)量和體積比角度考慮，充氣艙的設(shè)計(jì)是一個(gè)很有吸引力的方案。在未充氣時(shí)，這一方案相比其他設(shè)計(jì)更加緊湊，占用的空間更小，質(zhì)量也可能更輕。當(dāng)其完全膨脹開(kāi)時(shí)，BEAM艙段的內(nèi)部空間大小將達(dá)到其發(fā)射時(shí)體積的10倍以上。這樣的特點(diǎn)，使其能夠被更加容易地裝進(jìn)貨運(yùn)飛船并能夠減少發(fā)射費(fèi)用。

根據(jù)美國(guó)航天局公布的數(shù)據(jù)，這種充氣式居住艙的發(fā)射成本低廉，不僅能增加航天員起居空間，而且可用于深空探測(cè)，也可以作為太空酒店在月球表面使用。同時(shí)，由于它的重量容易控制，美國(guó)航天局正準(zhǔn)備在這次試驗(yàn)成功后將其用于未來(lái)火星探索。

充氣型居住艙應(yīng)用前景廣闊，尤其是對(duì)于長(zhǎng)期的深空飛行任務(wù)。在這樣的飛行任務(wù)中，宇航員們將需要更多空間用于存放補(bǔ)給物資，也需要更多空間用于工作生活。在未來(lái)兩年內(nèi)，BEAM設(shè)備將為美國(guó)宇航局在未來(lái)飛往火星的征途中可能采用的充氣艙段設(shè)計(jì)鋪平道路。

試想一下，在不遠(yuǎn)的未來(lái)，我們或許就可以居住在這樣的太空充氣旅館中，圍繞著地球軌道運(yùn)行，盡情享受美好的太空旅行。

（選自2016年07期《奧秘》，本刊有刪改）

鑒賞空間

本文非常詳盡地介紹了全新充氣式太空艙的使用方法、安全性能及其意義和價(jià)值。與《在太空中理家》相比，本文的內(nèi)容相對(duì)比較單一，而《在太空中理家》一文則敘述了宇航員在太空跑步穿衣、沐浴洗漱、睡覺(jué)吃飯等一些生活細(xì)節(jié)。

在說(shuō)明方法上，本文著重運(yùn)用列數(shù)字和作比較的說(shuō)明方法。例如，“可從直徑約2.4公尺、深1.37公尺的圓柱形狀態(tài)，膨脹至直徑3.2公尺，深3.6公尺”，通過(guò)列數(shù)字和作比較，突出了充氣式太空艙充氣前后的體積差距之大，從而突出太空艙充氣前后的變化及其使用方法。

讀有所思

1.充氣式太空艙是如何確保其安全的？

2.體會(huì)畫(huà)線(xiàn)部分的表達(dá)作用。

當(dāng)其完全膨脹開(kāi)時(shí)，BEAM艙段的內(nèi)部空間大小將達(dá)到其發(fā)射時(shí)體積的10倍以上。