6萬美金一桶水,1萬美金一個蘋果!這宇宙快遞,隱祕而偉大!

  習慣“快遞隔天到,外賣半小時”的我們,或許很難體會到,世界上有一種最揪心的等快遞的情形:

  幾個人擠在一個無比狹小的房間裡,不斷地收到發貨延遲的通知,有時候得到的通知常常是,延遲發貨不止一星期,甚至長達一個月....

  即便發貨被延遲到這個地步,這幫等快遞的人也得保持耐心,繼續安靜地等下去,直到門外響起引擎的轟鳴.....

  這幫人等的不是普通的快遞,而是世界上最昂貴,最艱辛,最困難重重的快遞服務——宇宙快遞。

  他們的快遞1公斤要花費6萬多美金,一頓外賣要吃掉10多萬,然而,他們的貢獻仍遠遠超過了這些昂貴的開銷,這幫世界上最苦逼的等快遞的人,屬於一個特殊的群體——國際空間站宇航員!

  在詳細介紹國際空間站的快遞和外賣運送服務之前,我們有必要先介紹一下國際空間站的基本情況:

  國際空間站從2000年11月2日起,就正式開啟派駐宇航員長期空間站的項目,這不僅能維持空間站的持續運作,同時也展示了人類在宇宙的長期存在。

  國際空間站(International Space Station,ISS)是人類有史以來建造的最重要,最有意義的科學實驗項目,同時,它也是人類歷史上造價最昂貴的單個設備。

  造價高,花費更高,時至今日,國際空間站的總花費已經超過了1600億美元,國際空間站的每名宇航員平均每天的花費就高達750萬美元。

  如此高昂的花費,NASA不得不想盡辦法降低成本,開展國際合作不失為一個好辦法。

  於是,在NASA牽頭下,不少國家的宇航局入夥,共同承擔起了這個項目的費用....

  加入這個項目的有俄羅斯聯邦航天局,日本宇宙研究開發機構JAXA,歐洲航天局ESA,加拿大太空局CSA。

  國際空間站主要分成兩個部分,分別由俄羅斯和美國各自負責,一般情況下,雙方各自負責自己那一部分艙位的管理和支持。

  國際空間站總長110米,比一架波音747還長出30多米,內部空間比6個普通的臥室加起來大一點,儘管看上去並不小,但仍然寸土寸金,實驗設備和儀器佔去了大部分空間,通常情況下,最多隻能容納6名宇航員....

  而為了支持這6名宇航員的日常工作,地球上配備了多達上千名後勤人員,服務和支持這6名宇航員的生活和工作。

  這上千名後勤人員的核心工作,就是“送快遞”.....

  和普通的快遞一樣,宇宙快遞要把空間站6名宇航員所需的工作和生活物資,食物,淡水,補給,實驗物品安全快速運到空間站,還會把垃圾,實驗樣本運回地球,這一條線路的物流,堪稱世界上最昂貴的物流,花費巨大,困難重重,充滿了難以預料的危險.....

  而這些需要運送的快遞裡,宇航員們的“外賣”——太空食品,堪稱重中之重。

  國際空間站的生活必須品裡,淡水能循環使用,氧氣也可以再生,唯獨食物,是唯一的完全不可再生的物資....

  這意味著,需要一趟專門的快遞,在地球和宇宙飛船之間持續不斷地往來,一次又一次給空間站的宇航員們送去補給。

  飲食方面,一半是俄羅斯負責的,另一半就是靠美國NASA自己了。

  太空食品有嚴格的規定,

  首先,空間站沒有冰箱,食物都必須有嚴格的保質期,通常來說是兩年。

  其次,食品的淨重要精確,以便更大限度地配合火箭的承重。

  再次,太空食品必須容易加工,以便為工作繁忙的宇航員們節省更多的時間。

  這方面,俄羅斯和美國有不同的做法,

  俄羅斯通常做成罐頭食品,美國則做成真空袋裝壓縮的,相對來說重量輕很多。

  第一步就是太空食品的製作,美國的太空食品都是在休斯頓的約翰遜太空中心製作的,在去空間站之前,宇航員們就已經嘗過一遍,決定了他們愛吃哪些食物,並提出一些自己的建議。

  理論上,宇航員食譜的菜單上,有上百種食物可選:

  意麵和肉丸,烤牛腩,加勒比雞,蔬菜乳蛋餅....可以說是種類豐富,口味應有盡有。

  不過,讓人驚訝的是,和地球上普通人的食物一樣,宇航員吃的食材也都是從普通的超市購買的,沒有什麼特別的供應渠道,只不過買來之後,太空中心會進一步加工,以保證食物的衛生和安全。

  就安全上來說,NASA的把關是足夠嚴格的,迄今為止,宇航員們還沒有出現過一次食物中毒。

  採購到食材之後,約翰遜太空中心後勤人員要做的是高溫消毒,

  先用高溫殺死微生物和會導致食物腐敗變質的酶,再將食物冷凍和乾燥,移除裡面所有的水分。

  這樣做出來的食物,基本就是一個壓縮的塊。因為沒有了水分,重量非常輕,比如包裝好的意麵,只有28克重。

  因為空間站上有水循環系統,80%的水都會由這個循環系統再生,所以,宇宙快遞只需要將壓縮和晾乾的食物送上去,水直接在空間站取用就可以了。

  然而,即便是這樣,成本花費依舊是驚人的,目前來說,向國際空間站每運送1公斤的物質,花費的成本是64,444美元,

  這意味著,多喝一升水,6萬多美金就沒了....

  多吃1碗意麵(差不多150克吃飽),1萬美金沒了....

  有時候地面會給宇航員送一些新鮮的水果當“零食”,這麼一個新鮮的蘋果送上去,1萬美金又沒了....

  當然,除了這些需要額外加工的食物,有一些是可以直接買來運上去。比如宇航員喜歡的一些糖漿之類。

  這些吃的同樣有嚴格的標準,不能太碎,不然人們咬一口,就有大堆碎顆粒漂浮在空間站裡,給宇航員呼吸帶來不小的麻煩。同理,也不能太過液態...

  食物準備好之後,會被運到地球上的4個發射站之一,開始準備向空間站“送快遞”...

  這4個發“快遞”的地方分別是:

  弗吉尼亞的中大西洋太空發射場(Mid-Atlantic Regional Spaceport),使用Northrop Grumman公司的天鵝座飛船運送。

  佛羅里達的卡納維爾角,由SpaceX的龍飛船運送。

  哈薩克斯坦的拜科努爾發射場,由俄羅斯的進步號飛船運送。

  還有日本的種子島宇宙中心(Tanegashima Space Center),由白鸛號飛船負責運送。

  無論從哪裡發射,為了保持飛船的平衡,整個過程都必須小心打包。

  隨著食物加工技術的提高,如今食物只佔所有打包貨物的一小部分,

  比如SpaceX公司發射一次,可以有幾噸的貨物,但是給船員們需要的物資只有240公斤到270公斤,其餘的空間都留給了珍貴的實驗設備。

  然而,儘管東西已經打包好了,仍不能保證快遞馬上就能發出來....

  令宇航員們最糟心的是,“發貨日期”經常被迫改來改去.....

  比如有一次SpaceX的CRS-16號火箭負責“送快遞”,

  原定的日期是2018年8月,卻因為種種不利發射的原因,愣是給推倒了11月29日,之後又推到12月4日,再後來又再次退推到12月5日.....

  終於,千呼萬喚,火箭總算髮射了,國際空間站的宇航員們也鬆了一口氣,等了三個多月,快遞終於發貨了.....

  最讓人抓狂的是,12月4日被生生推遲到12月5日發射,竟然是因為,NASA的人臨時發現給實驗室小白鼠準備的食物發黴了,不得不連夜趕製一批新的,然後重新備貨打包....

  這些年,國際空間站的宇航員們差不多都習慣了,

  他們知道,通常情況下,要按原定時間發射,幾乎是不可能的,

  每個發射場都有一些潛在的不確定因素,總會出點這樣那樣的問題,最終結果就是耽誤發射,“延遲發貨”.....

  拿日本的種子島來舉例,一年裡,只有特定的某些時段可以“發貨”。

  在打漁季節,海岸邊上有大量的船隻,這時候發射火箭,漁船很容易被火箭發射中脫落的部分砸中,危險係數相當高...因此,打漁季不能發...

  日本種子島發射場

  哈薩克斯坦的發射場,有一次因為G8峰會的召開,國防部出於安全原因進行了航空管制,於是,“送快遞”的火箭又被迫推遲發射....

  歷經艱辛,排除萬難,火箭總算成功升空了.....

  然而,這樣就能順利收到貨了嗎?

  並沒有.....

  即便發射上去了,飛船和空間站對接也要耗費大量的時間和精力,為了順利對接,飛船常常要不斷地校正角度和姿態,有時候,太陽光照的角度稍微起了變化,就可能影響飛船和空間站的順利對接....

  還有一些其餘的因素,也導致一趟送快遞的過程,難以完美實現。

  在國際空間站迄今為止的117次補給運送任務中,有5次都失敗了,失敗率高達4.3%...

  尤其2014年到2015年的短短9個月裡,竟然有3次補給任務以失敗告終。

  之前NASA為了預防類似的情況,已經在空間站上儲備足夠補給,尤其水和食物。

  底線是,起碼要保證宇航員們不至於餓肚子,不至於淪落到吃光食物,耗盡淡水,最後不得不提前返回地球的尷尬局面,從而讓花費了數億美元的科研項目毀於一旦。

  2014年到2015年三次發射任何失敗期間,宇航員們也算經歷了一場小小的食物短缺危機,

  2015年6月28日,在第三次補給任務失敗以後,空間站儲存的食物只夠宇航員們再撐僅僅50天。

  不過萬幸的是,俄羅斯進步號貨運飛船在一週之後就立刻發射升空了,並最終成功將宇宙快遞送達,解決了國際空間站的燃眉之急。

  為了應對“快遞”偶爾運送失敗的情況,

  在2003年哥倫比亞航天飛機出事之後,宇航員們都不得不減少熱量攝入,因為空間站裡的庫存不夠了...

  最後當補給終於送上去的時候,那上面只有大概1-2周的食物庫存了....

  除此以外,延長食物的保質期也是一個辦法。

  NASA會經常做實驗,重新測試食物樣品的保質期,在儘可能保證食用安全的情況下,讓宇航員在更長的時間裡也能食用。

  火箭發射之後,沒有出現其他紕漏,負責運貨的飛船將在兩到3天后到達空間站,千辛萬苦,快遞終於送到了....

  收快遞的心情,宇航員們比我們更激動和迫切,每次貨運飛船靠近國際空間站,宇航員們都會集體出動,花費一整個工作日迫不及待地完成卸貨。

  送來的食物還是相當豐富的,其中的一次,地面甚至給他們送來了冰激淋!!!

  雖然空間站上沒有冰箱,冰激淋怎麼送上去的?

  跟著飛船上來的,還有一個便攜的小冷櫃。

  因為當時要把一個實驗產品帶回地球,而帶回的過程中需要冷凍保存,於是地面就送了個冰箱上來,讓他們把實驗產品凍著發回地球。而在把冰箱發來的過程中,地面順手往冰箱裡放了幾個冰激淋。這大概是這些年來空間站上最奢侈的食物了....

  未來的幾個月,宇航員都會從儲藏室裡拿食物,每次取用都會掃一下條形碼,這樣做是為了讓地面的NASA工作人員收到他們消耗的數據,好準備下一次補給的量。

  通過評估食物消耗是快了還是慢了,為下一次補給做出相應的調整。

  收到了食物,接下來就是開吃。

  脫水包裝的食物只需要重新加熱便可食用了....

  很多人不禁要問,為了宇航員們準備吃的,竟然需要這麼煞費苦心,

  其實這一切,也是確保他們心理健康的一部分。

  要知道,長時間封閉在狹小的空間站有限的空間裡,從事著高強度的工作,有時候持續時間長達一年,難免會積累很重的心理壓力。任何減壓的工作,都是值得的,

  比如健身....

  當然,更包括送來美味的食物....

  為此,NASA還為空間站準備了“電影之夜“,數字圖書館,

  裡面儲存了500多部影片,宇航員們也可以隨時下載新的影片,和地面上的人一樣,空間站也能看星球大戰,也能瀏覽網頁。

  然而,大部分時間裡,宇航員們的生活其實是乏味的,基本就是進行科學實驗,記錄數據,

  偶爾能和家人視頻通話,算是少有的放鬆....

  很多時候卸貨時間漫長,常常是因為空間站沒有更多地空間來儲藏貨物,大家要精打細算堆放貨物的空間。

  在卸貨之後,飛船也不能空著就回去,空間站的垃圾很快就會填滿飛船。

  Northrop Grumman公司的天鵝座飛船,俄羅斯的進步號,日本的“白鸛”號貨運飛船都是不可返回飛船,在進入大氣層以後就會因為和大氣層的摩擦燃燒殆盡,從而讓垃圾也一併燒掉了...

  SpaceX的“龍”飛船和俄羅斯的聯盟號飛船都是可以返回地球的,所以,每次送完“快遞”,它們還要帶回部分實驗樣本和器材。

  一切準備就緒後,飛船就將再次啟動,脫離空間站,重返地球,

  它漸漸遠離國際空間站,直到消失在視線中。國際空間站獲得了補給,開始準備下一次的宇宙快遞....

  這,就是世界上最獨一無二的“快遞”,最昂貴的“快遞”,

  歷經千難萬籤,遭遇重重危險,它也要將貨物送達,因為這趟“快遞”承載的,是人類探索宇宙的智慧和勇氣,哪怕微不足道,也必定一往無前.....

  Ref:

  https://www.youtube.com/watch?time_continue=273&v=EkRRo5DN9lI

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  小大你別跑小大你別鬧:你們說……中國的宇航員。會不會想吃火鍋………因為我覺得……如果是我,我肯定想吃火鍋,還有螺螄粉,燒烤,酸辣粉……等等不好操作的食物……

  聰明機智王胭脂:我和宇航員們的共性又多加了一條

  八個盒裝橘子:好酷哦

  心理諮詢師力老師:致敬這些探索宇宙的勇士們。

  全智鮮:讓鋼鐵俠送 so easy

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