當(dāng)把航天員作為系統(tǒng)工程的核心來研究的時(shí)候，就變得跟普通人很貼近了。每個(gè)人一天排出的尿液是1.6公斤，汗液是1.7公斤，大便里也有水分，回收水是基礎(chǔ)。另外，水中含有氧，氧氣也可通過水電解而獲得，還有呼吸中人每天產(chǎn)生二氧化碳的量是1公斤，這些廢料都要各歸各位，進(jìn)入不同的處理系統(tǒng)循環(huán)利用，最終被轉(zhuǎn)化成太空艙里的可用資源。以后，貨運(yùn)飛船攜帶上去一個(gè)基本量就可以了，成本大大降低。
“再生水，某種意義上是在軌生產(chǎn)的一種水。它是從廢物中提取出來的，為了保證人的生命健康，必須嚴(yán)格符合醫(yī)學(xué)要求。”吳志強(qiáng)的科普給大眾的一個(gè)事實(shí)，即，如果我們要環(huán)游太空，也需要重復(fù)使用被轉(zhuǎn)化了的艙內(nèi)人員的“尿”。
不得不說，當(dāng)人類放眼浩瀚太空的時(shí)候，深感其無比廣闊，沒有邊界。而當(dāng)人類反觀自身，簡(jiǎn)單的吃喝拉撒睡竟然也是一個(gè)無比精密，沒有邊界的場(chǎng)域。而對(duì)自己的研究，卻決定了我們?nèi)绻x開腳下的土地，能走多遠(yuǎn)。
“這套系統(tǒng)最具載人特色，它也是區(qū)別載人航天器和無人航天器的重要標(biāo)志。”吳志強(qiáng)們的任務(wù)說起來平常，做起來就是個(gè)多系統(tǒng)交叉的學(xué)科。
可見，這身體發(fā)膚受之父母，人類理所當(dāng)然地享用自己的身體，卻意識(shí)不到這才是最偉大的機(jī)器，有無盡探索的空間。
這一之前隱身于航天器背后的系統(tǒng)，伴隨著航天員即將長(zhǎng)期駐留太空，正在布局走向月球、火星的時(shí)候，闖入人們的視野。
不過，這么金貴的再生裝備萬一用著用著壞了咋辦？這就涉及一個(gè)典型的人因問題——航天設(shè)備的在軌維修。
縱是維修也人因
空間站的壽命不僅是造出來的更是修出來的
“中國空間站建成后，我們將利用航天員的操作和機(jī)械臂協(xié)同，將這對(duì)太陽電池翼轉(zhuǎn)移到這個(gè)位置上，以提升太陽翼電池的工作效率。這是非常復(fù)雜的在軌操作，中國航天員如果把這件事辦成了，我認(rèn)為我們就達(dá)到了與國際空間站同樣的艙外操作水平。”周建平指點(diǎn)著中國空間站的設(shè)計(jì)圖給大家講解。
在失重環(huán)境下，航天員出艙，轉(zhuǎn)移和維修設(shè)備。美國電影里的宇航員在惡劣的太空環(huán)境下工作的場(chǎng)景，歷歷在目。很多影迷期盼中國進(jìn)入太空站時(shí)代，就是想看到中國人也能從事如此高難度的作業(yè)。而周建平所描繪的場(chǎng)景，不僅難度大，而且還要證明中國航天員的力量與能力，想想都激動(dòng)人心。
周建平用空間站來舉例，蘇聯(lián)的和平號(hào)空間站當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)壽命只有5年，因?yàn)橛腥说膮⑴c，和平號(hào)空間站才一直延續(xù)到1999年，因?yàn)槎砹_斯運(yùn)行維護(hù)的代價(jià)無法承受才自主離軌。同樣，現(xiàn)在的國際空間站沒有人的積極參與，也不可能保持這樣的狀態(tài)。
看來，太空艙的壽命不僅是造出來的，更是修出來的。
周建平揭秘——
這回，我們的望遠(yuǎn)鏡也將躋身地球軌道，名字氣派，叫“巡天”。巡天望遠(yuǎn)鏡與哈勃望遠(yuǎn)鏡相比，視場(chǎng)大300多倍，但分辨率不相上下。它可以和中國空間站共軌飛行。在需要空間站對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)給，航天員對(duì)它進(jìn)行維修，或者需要進(jìn)行設(shè)備升級(jí)的時(shí)候，它可以?？康娇臻g站上，由航天員進(jìn)行必要的操作以后離開，然后繼續(xù)保持共軌飛行狀態(tài)。
過去發(fā)射衛(wèi)星，如果失控了，一下就損失好幾億甚至十幾億，還會(huì)變成懸浮在軌道上的太空垃圾。但將來飛船里會(huì)有隨船工程師，可以捕獲這些衛(wèi)星進(jìn)行維修。還有就是一些使用期滿的衛(wèi)星，我們也可以換件維修，增加其壽命。
大家都知道，在地面上我們擰動(dòng)改錐，可謂不費(fèi)吹灰之力，更何況載荷工程師和空軍出身的航天員。但在艙外宇宙射線和天外飛石的威脅下，航天員必須身穿如同一個(gè)小航天器般堅(jiān)硬沉重的航天服，笨拙的手套讓拿捏東西變得非常困難。所以，天上的維修多是模塊化集成化的。
就像小朋友拼搭樂高一樣，即便是一根線路的問題或者是一個(gè)螺絲的問題，也要把一整個(gè)模塊換掉，來確保安全和高效。
陳善廣表示，空間站在軌運(yùn)行將達(dá)到10年以上，有許多設(shè)備包括宇航服和再生生保系統(tǒng)，通過維修和零部件更換可大大延長(zhǎng)在軌使用壽命，降低運(yùn)輸成本。而如何保證維修質(zhì)量提高維修效率，則要充分考慮人的能力、空間約束、工具限制等人因問題。
短短幾句話，大家已經(jīng)意識(shí)到了航天員和載荷工程師將來在天宮中的繁重任務(wù)，不僅要承受失重環(huán)境對(duì)身體的考驗(yàn)，還要做科學(xué)實(shí)驗(yàn)；既要觀測(cè)外太空，也要從高空觀測(cè)地球；既要去貨運(yùn)飛船搬運(yùn)貨物，到艙外維修、檢修空間站，還要發(fā)射微小衛(wèi)星，修理并軌對(duì)接的巡天望遠(yuǎn)鏡。
繼翟志剛出艙揮舞國旗后，將來的中國航天員會(huì)越來越多地走出艙門，為我們的飛行器辛苦工作！
半年前，NASA對(duì)外公布了一個(gè)阿爾忒彌斯計(jì)劃，即，美國2024年再次問鼎月球，女航天員將完成登月。人們不約而同將目光聚焦在本次參會(huì)的中國巾幗英雄王亞平身上。
在神舟十號(hào)飛天的時(shí)候，她作為太空教師，在天宮一號(hào)的狹小艙室中給全國中小學(xué)生上了一堂科普課。視頻當(dāng)時(shí)的打開率就達(dá)到10億次。如果中國不能馬上登月，但可以肯定的是，不久會(huì)有女航天員進(jìn)入天宮長(zhǎng)期駐留，在核心艙、實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
王亞平的外形集中了中國古典美女的秀麗和女軍人的英姿颯爽，身材挺拔而纖細(xì)。人們禁不住要憐香惜玉：如此纖細(xì)的女子，如何承載繁重的維修任務(wù)？
這就需要人因工程設(shè)計(jì)更適合人體高效工作的輔助設(shè)備。
據(jù)透露，現(xiàn)在航天員的生活環(huán)境已經(jīng)得到了極大改善，可以說從過去的一室一廳，變成了三室一廳，其適居性更好了，出艙服也做了極大地改進(jìn)。
人因設(shè)計(jì)得越完美，人的不適感越小，離我們普通中國人進(jìn)入太空的日子也就越近了。
面對(duì)未知之地
人因測(cè)評(píng)浮出水面
航天是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，其中，最讓科學(xué)家擔(dān)心的，是當(dāng)航天器脫離地球，這個(gè)我們熟悉的家園后，里面的人怎么生存，如何面對(duì)險(xiǎn)惡的不適宜人生存的環(huán)境。也就是說，我們?nèi)绾未_保航天員“置于死地而后生”，而且工作得宜人、有效率呢？
人因工程更多地研究的是死。這是一門建立在失敗、災(zāi)難、教訓(xùn)上的學(xué)科。
“埃塞俄比亞那架波音飛機(jī)是垂直砸下去的，砸到地下20米深。”劉大響院士前段時(shí)間看了波音737MAX客機(jī)最后失控狀態(tài)的視頻，“心里特別難受”。這個(gè)型號(hào)飛機(jī)在去年年底到今年年初的4個(gè)月時(shí)間兩次墜毀，死亡346人。開始，波音公司把責(zé)任推到人的問題，說是駕駛員操作不對(duì)，但“我們分析不是這個(gè)問題，所以中國第一個(gè)作出停飛的決定”。事后印證了，這架飛機(jī)的飛行員在最后長(zhǎng)達(dá)12分鐘里上演了一場(chǎng)人機(jī)大戰(zhàn)。據(jù)稱一個(gè)系統(tǒng)反復(fù)迫使機(jī)頭向下，飛行員多次將機(jī)頭重新拉起，但最終在機(jī)器的蠻橫指令下，駕駛員無能為力，造成人間慘劇。
