本文作者：李昊李東旭陳善廣工作單位：中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心人因工程國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

理論與方法基礎(chǔ)

雖然航天員艙外作業(yè)動(dòng)力學(xué)具有特殊的物理背景，并且非常復(fù)雜，但究其本質(zhì)，仍然符合普遍意義下的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律，這些基本規(guī)律，構(gòu)成了本文的研究基礎(chǔ)。非慣性系中的相對(duì)動(dòng)力學(xué)根據(jù)動(dòng)坐標(biāo)系中對(duì)矢量求導(dǎo)的運(yùn)算，有：（3）其中，n=μ/R3S姨為航天器平均軌道角速度，Δax，Δay，Δaz分別為Δa在相對(duì)軌道坐標(biāo)系中的分量。式（3）描述了艙外航天員在與航天器固連的非慣性系中的動(dòng)力學(xué)規(guī)律。多剛體動(dòng)力學(xué)多剛體動(dòng)力學(xué)研究中通常使用的方法包括：牛頓—?dú)W拉法、拉格朗日法和凱恩法。文獻(xiàn)[9]對(duì)這些方法進(jìn)行了比較。事實(shí)上，這些方法所建立方程中的運(yùn)動(dòng)變量可以通過(guò)數(shù)學(xué)變換證明是等價(jià)的[10]。換句話說(shuō)，從數(shù)學(xué)角度，這些方法只是表達(dá)形式的不同，沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別；其主要不同在于方程在物理意義上的差異。由于著艙外航天服航天員多剛體模型的體段和關(guān)節(jié)較多，關(guān)節(jié)類型復(fù)雜，連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)方法難以給出其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的直觀解釋，也不便用仿真實(shí)現(xiàn)，因此使用物理意義最為明確的牛頓—?dú)W拉法建模。牛頓—?dú)W拉法可以用如下方程組進(jìn)行描述（4）其中，下標(biāo)i表示體段編號(hào)，mi和Ii分別表示體段i的質(zhì)量和慣量張量；第一個(gè)方程為牛頓方程，描述了該體段的平動(dòng)動(dòng)力學(xué)，第二個(gè)方程為歐拉方程，描述了該體段的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中每個(gè)剛體的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的迭代或回歸計(jì)算，就可以描述整個(gè)多剛體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)。對(duì)于式（4），若沿等號(hào)由左至右計(jì)算，則為正向動(dòng)力學(xué)，若沿等號(hào)由右至左計(jì)算，則為逆向動(dòng)力學(xué)。在實(shí)際應(yīng)用中，通常根據(jù)已知條件和求解需要，選擇正向動(dòng)力學(xué)或逆向動(dòng)力學(xué)解算。

動(dòng)力學(xué)建模

非慣性動(dòng)力學(xué)環(huán)境建模根據(jù)節(jié)的分析可以發(fā)現(xiàn)，在以航天器為非慣r咬•圖1著艙外航天服航天員的幾何模型在該模型性動(dòng)力學(xué)環(huán)境中，艙外作業(yè)航天員作為研究對(duì)象，時(shí)時(shí)受到非慣性環(huán)境的影響，因此，需要對(duì)一般在慣性環(huán)境中適用的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行修改。修改后的牛頓—?dú)W拉法所用的動(dòng)力學(xué)方程變?yōu)椋海?）其中，F(xiàn)軋t，C表示非慣性環(huán)境產(chǎn)生的牽連慣性力和科氏慣性力之和，h軋為該體段其質(zhì)心到轉(zhuǎn)軸的矢量。按上述模型，將非慣性環(huán)境對(duì)艙外航天員的影響進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為一組時(shí)變的外力和外力矩的作用，能夠大大簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的復(fù)雜程度。著艙外航天服航天員動(dòng)力學(xué)建模首先建立著艙外航天服航天員體段-關(guān)節(jié)的幾何模型。在傳統(tǒng)Hanavan人體模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合著艙外航天服航天員的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，建立幾何模型如圖1所示。圖中，小圓圈表示各體段之間的關(guān)節(jié)，小圓圈內(nèi)的數(shù)字表示該關(guān)節(jié)的自由度數(shù)，該模型是一個(gè)具有16個(gè)體段、37個(gè)自由度的多剛體模型。在上述基礎(chǔ)上做進(jìn)一步分析，可建立如圖2所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型。這是一個(gè)有向無(wú)環(huán)圖，能夠支持文獻(xiàn)所提出的動(dòng)力學(xué)分析方法。任一體段的物理模型L定義為如下8元式：L=<ID,CG,m,IT,shape,scale,NoJ,PoJ>（6）其中：ID是該體段的編號(hào)；CG是該體段的質(zhì)心坐標(biāo)；m是該體段的質(zhì)量；IT是該體段的慣量張量，用一個(gè)3×3矩陣表示，研究中為了簡(jiǎn)化，一般只取其慣量主軸方向的值，即轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因此這里的IT為一對(duì)角陣；shape表示該體段的形狀；scale表示該體段的大小；NoJ表示與該體段連接的關(guān)節(jié)的數(shù)目；PoJ表示與該體段連接關(guān)節(jié)的位置。根據(jù)對(duì)L的形式化表示，就可在仿真模型中為著艙外航天服的航天員各體段的物理參數(shù)。任一關(guān)節(jié)的物理模型J定義為如下7元式：J=<ID,DOF,B,F,position,orientation,range>（7）其中，ID是該關(guān)節(jié)的編號(hào)；DOF是該關(guān)節(jié)的自由度數(shù)；B是該關(guān)節(jié)所連接的基準(zhǔn)體段；F是該關(guān)節(jié)連接的從屬體段；position是該關(guān)節(jié)的位置坐標(biāo)，可以靈活地選取局部基準(zhǔn)坐標(biāo)系或B的體段坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系；orientation是該關(guān)節(jié)的方向表示，通常以B的體段坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系；range表示該關(guān)節(jié)每個(gè)自由度的取值范圍。根據(jù)對(duì)J的形式化表示，就可在仿真模型中為著艙外航天服的航天員各關(guān)節(jié)的物理參數(shù)。航天服約束力建模艙外航天服除了對(duì)航天員的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)屬性影響外，由于艙外航天服織物的作用，以及航天服工作狀態(tài)下內(nèi)外壓強(qiáng)差的存在，導(dǎo)致航天服對(duì)航天員各關(guān)節(jié)的力/力矩表現(xiàn)出一種“遲滯”現(xiàn)象[11]，如圖3所示。針對(duì)這種“遲滯”現(xiàn)象，目前有許多模型可供使用，如表1。在上述模型的基礎(chǔ)上，深入分析艙外航天服的約束力特性，提出一種基于歷史信息的加權(quán)模型[4]，表示為：其中，τ表示艙外航天服的約束力矩，α表示與約束力矩相對(duì)應(yīng)方向的自由度的關(guān)節(jié)角，集合｛αi｝表示α的歷史信息，集合｛βj｝表示其它自由度方向的關(guān)節(jié)角信息，qa，b為權(quán)值，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，參數(shù)分析等途徑獲得。使用此模型，能夠充分描述艙外航天服的“遲滯”效應(yīng)，并適用于關(guān)節(jié)具有2個(gè)以上自由度的情況。圖4給出本文模型與美國(guó)EMU航天服肘關(guān)節(jié)的約束力測(cè)量曲線[12]的對(duì)比，可以看出二者曲線變化趨勢(shì)基本一致。

仿真實(shí)現(xiàn)

各位老師，各位同學(xué)：

下午好！

神舟六號(hào)載人飛船的成功發(fā)射，是中華民族在攀登世界科技高峰征程上完成的又一偉大壯舉，它標(biāo)志著中華民族為人類探索太空的事業(yè)做出了新的重大貢獻(xiàn)，它既鼓舞了全國(guó)人民為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗的士氣，也再次向世人證明：中國(guó)人民不但站起來(lái)了，而且正昂首闊步地前行！

今天我們有幸請(qǐng)來(lái)了中國(guó)載人航天航天員系統(tǒng)的總指揮兼總設(shè)計(jì)師*教授，他是我們的校友，現(xiàn)任中國(guó)載人航天工程航天員系統(tǒng)總指揮兼總設(shè)計(jì)師，同時(shí)，他還兼任中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)理事，中國(guó)宇航學(xué)會(huì)理事，作為中國(guó)航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科與航天飛行訓(xùn)練仿真技術(shù)方向?qū)W術(shù)帶頭人，負(fù)責(zé)并參與了中國(guó)載人航天工程研制的全過(guò)程。

大家都知道，神舟六號(hào)與神舟五號(hào)相比，進(jìn)行了110余項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)，其中，對(duì)航天員系統(tǒng)的改進(jìn)是其中的重要組成部分之一。*教授作為航天員系統(tǒng)的總指揮和總設(shè)計(jì)師，提出了借助模糊數(shù)學(xué)原理選拔航天員，并在研制航天員的個(gè)人裝備和飛行過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠嘘P(guān)設(shè)備，對(duì)航天員進(jìn)行醫(yī)學(xué)監(jiān)督和醫(yī)學(xué)保障，對(duì)飛船工程設(shè)計(jì)的醫(yī)學(xué)要求等方面提出了許多改進(jìn)方案，實(shí)踐證明，神舟六號(hào)載人飛船為航天員創(chuàng)造了一個(gè)適于工作和生活的大氣環(huán)境。

*教授現(xiàn)為我校兼職教授，我們真切的希望陳教授多回母校為同學(xué)們講課、講學(xué)、作報(bào)告。現(xiàn)在讓我們以熱烈的掌聲歡迎*教授回來(lái)看望母校！

新華網(wǎng)北京10月18日電（記者易凌孫彥新）自從楊利偉在2003年乘坐中國(guó)自行研制的神舟五號(hào)飛船進(jìn)入太空后，中國(guó)成為繼蘇聯(lián)和美國(guó)之后，世界上第三個(gè)成功實(shí)施載人航天項(xiàng)目的國(guó)家。中國(guó)航天員因此被賦予了一個(gè)獨(dú)特的稱謂——Taikonaut（太空人）——中國(guó)詞匯“太空”的漢語(yǔ)拼音與宇航員的英文單詞“astronaut”的結(jié)合體。

如同這個(gè)特殊稱謂同時(shí)包含中國(guó)特色與國(guó)際化色彩一樣，正參加中共十七大的楊利偉代表說(shuō)，在太空中，中國(guó)航天員也會(huì)像國(guó)際同行一樣，堅(jiān)持自己的信仰。

目前，中國(guó)航天員大隊(duì)14名隊(duì)員都是共產(chǎn)黨員。楊利偉說(shuō)，將來(lái)中國(guó)有了自己的空間站，執(zhí)行飛行任務(wù)的航天員也會(huì)堅(jiān)持在太空過(guò)黨組織生活。“如果我們?cè)谔粘闪⒁粋€(gè)黨支部，那或許是世界上最‘高’的黨支部。”

“就像國(guó)外的航天員也有自己的信仰一樣，中國(guó)的航天員信仰共產(chǎn)主義，這是一種精神力量。”楊利偉說(shuō)，“在執(zhí)行任務(wù)前，我們不會(huì)像外國(guó)同行一樣禱告，但是我們這個(gè)共同的信仰會(huì)成為集體的一股強(qiáng)大的凝聚力，在太空這樣一個(gè)沒(méi)有國(guó)界，也沒(méi)有地球上的一些規(guī)范的環(huán)境中，使我們更為團(tuán)結(jié)，也成為我們完成任務(wù)的有力保證。”

現(xiàn)任中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心副主任的楊利偉表示，不同的信仰并不會(huì)妨礙各國(guó)航天員友好合作、和睦相處，“中國(guó)培養(yǎng)的航天員是要具有世界胸懷和全球眼光的”。

“人類航天事業(yè)的發(fā)展不是一個(gè)國(guó)家能夠獨(dú)立完成的，當(dāng)我們從宇宙回頭看自己的飛船的時(shí)候，感受到整個(gè)人類的偉大——將近10噸重的東西弄到距離地球幾百公里外的地方飛行，這凝聚了人類的共同智慧。”楊利偉說(shuō)。

本文作者：陳斌董海勝工作單位：航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

航天食品工程研究的基本要求

航天食品工程包括航天食品與包裝工程二部分內(nèi)容．航天食品的服務(wù)對(duì)象是航天員，航天食品必須是安全、營(yíng)養(yǎng)、方便、高效能、可接受性好的食譜食品，它集營(yíng)養(yǎng)供能、心理調(diào)節(jié)和機(jī)能調(diào)節(jié)三大功能于一身．航天特因環(huán)境，特別是失重環(huán)境對(duì)航天食品的使用性能具有特殊的要求，受到多種條件的限制．工程條件限制受運(yùn)載火箭推力的限制，載人航天器的重量和體積是有限的，這樣分配給航天食品系統(tǒng)的重量和體積也必須精打細(xì)算，都是以“g”和“cm3”計(jì)，表1列出了美國(guó)不同型號(hào)和我國(guó)航天食品提供的能量、重量、體積及重量體積比．從表1中可以看出航天食品所受工程條件限制的嚴(yán)格程度．航天食品作為裝船產(chǎn)品還要經(jīng)受航天發(fā)射、運(yùn)行、返回過(guò)程中各種特殊環(huán)境因素的作用如振動(dòng)、沖擊、泄復(fù)壓、加速度等，因此航天食品的形態(tài)、包裝形式、強(qiáng)度等都有嚴(yán)格的要求［1］．安全要求體現(xiàn)在航天食品的衛(wèi)生安全和操作安全兩個(gè)方面，衛(wèi)生安全包括物理因素如骨、刺等不可食用部分，化學(xué)因素包括農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、有毒有害物質(zhì)等，生物因素如致病菌、生物毒素及過(guò)敏原等．這些可通過(guò)制定標(biāo)準(zhǔn)、過(guò)程控制和嚴(yán)格的檢驗(yàn)評(píng)估來(lái)控制，從而促進(jìn)了HACCP的產(chǎn)生和完善．操作安全是指航天員在食物準(zhǔn)備和就餐過(guò)程中防止發(fā)生物理性傷害，與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品加工和航天員操作的熟練程度直接相關(guān)［2］．如凡是航天員徒手操作能接觸到的硬件部位都要進(jìn)行光潔處理，以防銳利部位引起創(chuàng)傷;又如刀叉勺之類的餐具若不慎脫離束縛或拋出，在失重狀態(tài)下很可能傷害航天員．營(yíng)養(yǎng)要求航天食品的首要功能是提供營(yíng)養(yǎng)素，營(yíng)養(yǎng)素指能為人體活動(dòng)提供熱能、維持新陳代謝及調(diào)節(jié)生理功能的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素、水和膳食纖維七大類數(shù)十種物質(zhì)．根據(jù)航天飛行任務(wù)的不同有所區(qū)別，如出艙活動(dòng)期間就需要配置低產(chǎn)氣的航天食品．可接受性要求食品作為營(yíng)養(yǎng)素的載體，其感官接受性直接關(guān)系到營(yíng)養(yǎng)素的攝入量，國(guó)內(nèi)外的歷次航天飛行實(shí)驗(yàn)證明，除航天食品本身的感官品質(zhì)外，食品的種類、食譜與飲食制度、航天員個(gè)人的飲食習(xí)慣及嗜好、航天飛行過(guò)程中味覺(jué)與嗅覺(jué)的變化、硬件支持設(shè)施與就餐環(huán)境等都會(huì)對(duì)航天食品的感官接受性產(chǎn)生直接影響［2］．保健功能要求從空間特因環(huán)境看，微重力、噪聲、振動(dòng)、輻射、晝夜節(jié)律改變、狹小生活空間、有害氣體及心理應(yīng)激等，這些都會(huì)直接或間接對(duì)人機(jī)體多個(gè)生理系統(tǒng)如骨骼肌肉系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)內(nèi)分泌及消化系統(tǒng)等產(chǎn)生消極影響，長(zhǎng)期航天飛行會(huì)導(dǎo)致航天員機(jī)體發(fā)生骨質(zhì)疏松、肌肉萎縮、貧血癥、胰島素抵抗、食欲減退、免疫力下降、腎結(jié)石及便秘等一系列風(fēng)險(xiǎn)．針對(duì)機(jī)體生理功能發(fā)生的變化，需要開(kāi)展相應(yīng)的對(duì)抗措施研究，以減緩或避免上述失重生理效應(yīng)的不良影響［2］．從飲食的角度，開(kāi)發(fā)研制系列抗疲勞、抗輻射、抗氧化、延緩骨鈣丟失和肌肉萎縮、免疫調(diào)節(jié)等具有保健功能的航天食品，不但能為航天員提供必要的營(yíng)養(yǎng)支持，而且具有特定的生理活性，無(wú)毒副作用，可長(zhǎng)期服用，能作為航天飛行尤其是中長(zhǎng)期飛行的有效防護(hù)措施，從一定程度上緩解航天特因環(huán)境對(duì)航天員的不利影響．使用性能要求航天食品使用性能要求主要包括在失重條件下使用的可行性、可靠性及方便性．要經(jīng)過(guò)地面試驗(yàn)驗(yàn)證及模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并符合人機(jī)工效學(xué)要求．航天食品的類型航天食品按用途可分為食譜食品、儲(chǔ)備食品、救生食品、壓力應(yīng)急食品及艙外航天食品，以適用于航天飛行的不同環(huán)境工況［2］．食譜食品是指在軌道正常飛行期間供航天員食用的食品．根據(jù)航天員工作、生活和鍛煉情況合理地提供不同種類和數(shù)量的食品，它不僅要滿足航天員對(duì)食品的生理需求，還要盡可能滿足航天員的心理和感官要求，盡量符合航天員的飲食習(xí)慣和愛(ài)好．食譜食品是航天食品的核心，占有的重量和體積最大，使用期最長(zhǎng)，類型和品種最多．儲(chǔ)備食品是考慮飛行計(jì)劃中可能會(huì)遇到一些意外情況需延長(zhǎng)飛行時(shí)供航天員食用的食品，如著陸地區(qū)氣候條件惡劣不宜按時(shí)返回降落等．儲(chǔ)備食品的使用條件與食譜食品相同，又稱非壓力應(yīng)急食品．因此，儲(chǔ)備食品的類型與食譜食品基本一致．壓力應(yīng)急食品是指在乘員艙發(fā)生壓力應(yīng)急時(shí)，航天員著航天服進(jìn)行應(yīng)急飛行期間食用的食品．根據(jù)壓力應(yīng)急飛行時(shí)間的長(zhǎng)短，壓力應(yīng)急食品又分為航天服內(nèi)進(jìn)食和航天服外進(jìn)食的應(yīng)急食品．與食譜食品和儲(chǔ)備食品明顯不同，由于是在壓力應(yīng)急情況下食用，與航天服間存在界面接口關(guān)系，必須與航天服相匹配．艙外航天食品是指航天員著艙外航天服進(jìn)行艙外活動(dòng)期間食用的食品．航天服內(nèi)供食裝置由兩部分組成:一是流質(zhì)供食器，二是固體供食器．救生食品是航天員返回著陸(或?yàn)R水)后等待救援期間食用的食品．由于救生食品是在返回后食用，所以不必符合失重時(shí)的進(jìn)食要求，但必須考慮在地面可能出現(xiàn)的各種氣候條件下的進(jìn)食要求，如在海上和沙漠地區(qū)．救生食品是從地面攜帶，返回后在地面食用，要求具有重量輕、體積小和熱能密度高的特點(diǎn)．

國(guó)外航天食品研究發(fā)展歷程

概述1961年4月12日，前蘇聯(lián)航天員加加林乘坐東方1號(hào)飛船首次航天飛行成功，人類從此進(jìn)入載人航天時(shí)代［20］．美國(guó)已完成和正在進(jìn)行的載人航天計(jì)劃有水星號(hào)、雙子星座號(hào)、阿波羅號(hào)、天空實(shí)驗(yàn)室和航天飛機(jī)，1984年又開(kāi)始了自由號(hào)國(guó)際空間站計(jì)劃，后因俄羅斯的加入，改名為阿爾法國(guó)際空間站．前蘇聯(lián)/俄羅斯已完成和正在進(jìn)行的載人航天計(jì)劃有東方號(hào)、上升號(hào)、禮炮號(hào)、暴風(fēng)雪號(hào)、和平號(hào)空間站，現(xiàn)參與國(guó)際空間站計(jì)劃．載人航天任務(wù)從簡(jiǎn)單的體驗(yàn)人在太空失重條件下生存的可能性，到完成各種科學(xué)研究、觀測(cè)、組裝、加工、維修等繁重科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng);航天飛行時(shí)間從十幾分鐘的亞軌道飛行到438天長(zhǎng)期在太空生活和工作;航天器從簡(jiǎn)單的單人飛船到多人長(zhǎng)期航天飛行的國(guó)際空間站，載人航天事業(yè)取得了巨大成就［1］．在載人航天飛行之前，人們對(duì)這些特殊要求只能推測(cè)和想象．當(dāng)時(shí)有些專家曾擔(dān)心，在失重條件下吞咽可能會(huì)很困難，食物可能會(huì)卡在咽喉處．前蘇聯(lián)的加加林和美國(guó)第一位航天員格林的航天飛行任務(wù)之一，就是在太空失重條件下進(jìn)行進(jìn)食試驗(yàn)．隨著航天營(yíng)養(yǎng)與食品工程研究的不斷深入，航天食品的類型和品種逐漸增加，食品的支持硬件也日益完善，當(dāng)二者的復(fù)雜程度達(dá)到一定水平時(shí)，便形成了一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的完整體系———航天食品系統(tǒng)．航天食品系統(tǒng)通常包括食品、包裝以及相應(yīng)的儲(chǔ)存、制備、伺服、清潔、廢棄物收集與處理、漂浮物清除等一整套設(shè)備、裝置和用品［21］．航天食品系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)是安全、營(yíng)養(yǎng)、方便、可靠，同時(shí)還要求重量輕、體積小、操作簡(jiǎn)便、包裝要便于在失重條件下使用及較好的可接受性［21］．要達(dá)到這些目標(biāo)，主要考慮三方面的因素:生物因素、操作因素和工程因素(見(jiàn)表2)，這些限制因素將3.2早期的航天飛行計(jì)劃以美國(guó)為例，航天食品系統(tǒng)是為滿足水星號(hào)和雙子星座號(hào)飛船工程設(shè)計(jì)的嚴(yán)格要求而發(fā)展起來(lái)的［23］．在水星號(hào)和雙子星座號(hào)計(jì)劃的短期航天中，食品的品種比較單一，由于沒(méi)有足夠的衛(wèi)浴設(shè)施，加之食物貯藏能力有限，為減少排泄物，促進(jìn)了低纖維食品的開(kāi)發(fā);后來(lái)，隨著飛行時(shí)間的延長(zhǎng)，航天食品得以進(jìn)一步發(fā)展，但此時(shí)的設(shè)計(jì)原則多是考慮到水的供給方法［21］．在阿波羅飛船上，水作為燃料電池的副產(chǎn)物可以充足供給，由此脫水食品得到廣泛應(yīng)用．但當(dāng)水是從地面運(yùn)往太空再進(jìn)行復(fù)水時(shí)，脫水食品的優(yōu)勢(shì)則大大降低．“阿波羅”任務(wù)大大地推動(dòng)了航天食品系統(tǒng)的發(fā)展，第一次在進(jìn)食中使用了餐具，第一次使用了蒸煮袋，第一次食用輻照食品，這在美國(guó)航天食品系統(tǒng)的發(fā)展史上有著特別重要的意義［22］．天空實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃［24］天空實(shí)驗(yàn)室食品系統(tǒng)是迄今為止最先進(jìn)的食品系統(tǒng)，它包括冷凍、冷藏冰箱，食品的多樣性提高了感官接受性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值．天空實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)第一個(gè)試驗(yàn)型空間站，主要任務(wù)之一是研究長(zhǎng)期失重對(duì)人體的影響，其中也進(jìn)行了最廣泛的代謝研究，包括蛋白質(zhì)，礦物質(zhì)和水的代謝平衡研究．為了開(kāi)展代謝平衡研究，天空實(shí)驗(yàn)室采用了6天周期的標(biāo)準(zhǔn)食譜．食譜食品包括18種熱穩(wěn)定食品，8種冷凍食品，3種中水分食品，11種干燥、輻照和自然型食品，25種復(fù)水食品以及10種復(fù)水飲料，并用這些食品搭配成代謝膳食．飛行前在地面密封艙內(nèi)進(jìn)行了3人56天的代謝實(shí)驗(yàn)，對(duì)代謝膳食和實(shí)驗(yàn)中37種營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行了分析．并從飛行前21天開(kāi)始，到飛行后第18天為止，航天員一直食用航天食品，對(duì)飛行前、中、后的代謝樣品進(jìn)行了6種特殊營(yíng)養(yǎng)素的分析，提出了航天營(yíng)養(yǎng)的基本要求．天空實(shí)驗(yàn)室的食品系統(tǒng)比阿波羅、雙子星座和水星號(hào)計(jì)劃的食品系統(tǒng)有了很大改進(jìn)．天空實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部容積比前幾個(gè)型號(hào)飛船都大，可居住空間為361m3(阿波羅為4.5m3，雙子星座為2.26m3，水星號(hào)為1.56m3)．天空實(shí)驗(yàn)室上有相當(dāng)大的貯藏空間，并配備了冷凍、冷藏箱和食品加熱器．天空實(shí)驗(yàn)室食品系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是包裝全面改觀，支持硬件配套齊全．如研制了折疊式聚乙烯飲水瓶，整蓋拉開(kāi)式鋁罐包裝，配備了3種食品儲(chǔ)箱:一是食品普通儲(chǔ)箱，儲(chǔ)存溫度為5～30℃，用于儲(chǔ)存熱穩(wěn)定食品、即食食品、復(fù)水食品和飲料;二是食品冷藏箱，儲(chǔ)存溫度為7℃，用于存放自然型食品中容易變質(zhì)的食品和制備冷飲;三是食品冷凍箱，儲(chǔ)存溫度為－23℃，用于存放地面烹調(diào)好的冷凍食品和冰淇淋等．食品制備設(shè)備包括食品加熱器和水分配器;食品伺服設(shè)備包括餐桌、餐盤和餐具．餐盤用于固定一餐的各種食品．后改為食品加熱伺服箱，其表面有4大4小共8個(gè)凹槽，能卡住大小兩種鋁罐和復(fù)水飲料瓶．加熱器能將食品加熱到66℃，且有計(jì)時(shí)器可控制加熱時(shí)間．勺、刀、叉3種餐具和安全剪刀都經(jīng)磁化，他們可被吸附在箱體表面，以防止飛走．這種設(shè)備和這種進(jìn)食方法頗受航天員歡迎．航天飛機(jī)計(jì)劃［25］航天飛機(jī)是一種短期飛行的天地往返運(yùn)載工具，可重復(fù)使用，代替一次性使用的運(yùn)載工具飛船．具有將7名航天員和30t有效載荷運(yùn)送到地球軌道的能力，由于航天飛機(jī)提供的質(zhì)量和體積不大，可居住空間為74m3，而天空實(shí)驗(yàn)室可居住空間為361m3，所以工程技術(shù)方面對(duì)食品系統(tǒng)的質(zhì)量和體積限制要比天空實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格得多，食品包裝和支持硬件也不同于天空實(shí)驗(yàn)室，如電能和重量的限制排除了冷凍冷藏箱和微波爐的使用，用燃料電池水復(fù)水的脫水食品約占一半，其他由熱穩(wěn)定食品、輻照食品、中水分食品及液體或半固體的調(diào)味品等組成．食品的總數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以前的任務(wù)階段，達(dá)150多種，大都不需要冷凍和冷藏的即食食品，或經(jīng)簡(jiǎn)單加水或加熱就可以食用的食品．在航天飛機(jī)上還為出艙活動(dòng)研制了艙外航天食品和飲水，可提供2093kJ的14北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2012年11月能量和1000mL的飲水．自STS－41D(航天飛機(jī)飛行任務(wù)編號(hào))開(kāi)始，航天員可以用標(biāo)準(zhǔn)食譜，也可從所列的150多種食品清單中選擇個(gè)人喜好的食品，來(lái)替換標(biāo)準(zhǔn)食譜中的食品，或自己設(shè)計(jì)食譜，但必須經(jīng)營(yíng)養(yǎng)專家的評(píng)價(jià)以滿足營(yíng)養(yǎng)平衡的需要．在每次飛行中，還為每名航天員提供了2天的儲(chǔ)備食品，每天總熱量為8790.6kJ，以防著陸點(diǎn)惡劣天氣或不可預(yù)測(cè)的原因而需延長(zhǎng)飛行時(shí)食用．由于在飛行中航天員有機(jī)會(huì)從儲(chǔ)備食品中自選點(diǎn)心或其他愛(ài)吃的食品，所以常常改變食譜．因此，在飛行中實(shí)際的膳食攝入情況與飛行前設(shè)計(jì)的營(yíng)養(yǎng)平衡的食譜可能不一致，航天員很少抱怨食品質(zhì)量或食品種類，但是，盡管如此航天員的營(yíng)養(yǎng)攝入還是不足．在食品包裝方面，為減少食物系統(tǒng)所產(chǎn)生廢物的重量和體積，并考慮對(duì)廢物進(jìn)行壓縮，對(duì)食品的包裝進(jìn)行了改進(jìn)，大量采用鋁箔包裝以降低包裝所占比例．隨著食品包裝的改進(jìn)，進(jìn)餐方式也發(fā)生了全新的變化．航天飛機(jī)廚柜是一個(gè)多功能食品支持設(shè)備．集成了包括食品儲(chǔ)柜、調(diào)味品儲(chǔ)柜、水分配器、強(qiáng)制對(duì)流加熱箱、餐盤和餐具儲(chǔ)柜、清潔衛(wèi)生用品儲(chǔ)柜、廢棄物儲(chǔ)柜、個(gè)人衛(wèi)生臺(tái)和食品制備臺(tái)．該廚柜的所有組件及內(nèi)裝物品均采用了可靠的束縛、固定和連接裝置．水分配器可定量提供冷、熱水，強(qiáng)制對(duì)流加熱爐用于食品加熱．航天飛機(jī)食品系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是趨于“地面化”，從食品的選擇到伺服方式都與地面接近，食品的種類和品種越來(lái)越豐富．由于航天飛機(jī)執(zhí)行任務(wù)時(shí)間較短，沒(méi)有配備冷凍冷藏箱，復(fù)水食品采用燃料電池水復(fù)水．艙壓為一個(gè)大氣壓，在一定程度上可適當(dāng)放寬對(duì)食品包裝的要求．航天飛機(jī)與和平號(hào)空間站聯(lián)合計(jì)劃［26］航天飛機(jī)與和平號(hào)空間站聯(lián)合飛行(Shuttle-Mir)計(jì)劃，是美國(guó)、歐空局、加拿大、巴西、日本和俄羅斯的一個(gè)合作項(xiàng)目，使用的是含有美國(guó)和俄羅斯食品的食品系統(tǒng)．美、俄航天員在和平號(hào)空間站上進(jìn)行了111天至184天的長(zhǎng)期飛行．和平號(hào)空間站的食品類型與航天飛機(jī)的類似，食品最短保質(zhì)期為9個(gè)月．突出的特點(diǎn)是食品管理采用雙語(yǔ)(俄語(yǔ)和英語(yǔ))數(shù)據(jù)庫(kù)，輸入兩國(guó)預(yù)先設(shè)計(jì)的食品條形碼，就餐時(shí)采用讀碼器掃描標(biāo)簽并記錄食品攝入情況，用以進(jìn)行航天飛行期間的代謝研究．國(guó)際空間站食品系統(tǒng)［27］國(guó)際空間站建造期間以航天飛機(jī)－和平號(hào)空間站型食品為主．居住艙提供居住和食品廚柜，包括放置不同食品的貯藏間，還有冷凍冷藏箱、微波爐．空間站的食品設(shè)計(jì)是盡可能接近地面食品，因此可接受性大大提高．國(guó)際空間站將利用太陽(yáng)能電池帆板發(fā)電，部分水來(lái)自空間站的再生水循環(huán)使用，但不能滿足食品復(fù)水的需要．因此在空間站食品的設(shè)計(jì)時(shí)，大多數(shù)食品是不需復(fù)水的冷凍、冷藏食品和熱穩(wěn)定食品，食品和水的補(bǔ)給多由俄羅斯的進(jìn)步號(hào)貨運(yùn)飛船運(yùn)送，提供90天正常任務(wù)飛行的食譜食品和45天的儲(chǔ)備食品，以及艙外活動(dòng)所需食品．食譜食品有冷凍食品、冷藏食品和常溫耐貯存的食品組成，按30天食譜周期設(shè)計(jì)，90天任務(wù)所需的食品放在多功能的后勤艙中，固定在軌道艙后再轉(zhuǎn)移到居住艙．居住艙中的食品櫥柜只能儲(chǔ)存14天的食品，每隔2周從加壓后勤艙取，沒(méi)有用完的食品要重新放回后勤艙中，以備后用．儲(chǔ)備食品要求盡可能小的體積和重量，但至少提供每人每天8732kJ的能量，保質(zhì)期不少于2年．艙外活動(dòng)食品與航天飛機(jī)相同．航天飛行期間的膳食攝入量研究營(yíng)養(yǎng)攝入是航天員健康保證的基礎(chǔ)，美國(guó)從阿波羅、天空實(shí)驗(yàn)室和航天飛機(jī)飛行期間對(duì)膳食攝入情況進(jìn)行了監(jiān)控，為了收集飛行中的數(shù)據(jù)，讓航天員在他們的日志中記錄食物攝入量，因手工記錄既不完全又不方便，后改用讀碼器掃描食品標(biāo)簽，記錄下食品的名稱和一系列數(shù)據(jù)，同時(shí)輸入個(gè)人的ID碼及攝入量，自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)和時(shí)間．飛行結(jié)束后，根據(jù)記錄來(lái)計(jì)算營(yíng)養(yǎng)攝入量［22］．天空實(shí)驗(yàn)室任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的營(yíng)養(yǎng)代謝研究，航天員的能量攝入量高于“阿波羅”和航天飛機(jī)計(jì)劃，達(dá)到推薦攝入量要求．阿波羅計(jì)劃中，航天員則由于廢物收集困難限制了他們的食物攝入［22］．航天飛機(jī)任務(wù)中，航天員沒(méi)有充足的時(shí)間去準(zhǔn)備和進(jìn)餐，加上空間運(yùn)動(dòng)病或沒(méi)有饑餓感，食欲有所下降［24］．在天空實(shí)驗(yàn)室和航天飛機(jī)任務(wù)期間，與飛行前相比，航天員攝入的碳水化合物較多而脂肪少．天空實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃中的航天員每天消耗的流質(zhì)食品更多．飲料和食物中水分的攝入充足，每天水的推薦攝入量大約是238～357mL/(MJ•d)或者最少2000mL/d，可有效預(yù)防脫水和腎結(jié)石的形成，但與飛行前相比，飛行期間攝入的水量仍然偏少［22，28］．在礦物質(zhì)方面［29］，在天空實(shí)驗(yàn)室和航天飛機(jī)任務(wù)期間，鈉的攝入量大約是4～5g/d，比1100～3500mg/d的推薦攝入量高，接近于各自飛行前的水平，分別為5141.7±886.8mg/d和3925±920mg/d，阿波羅計(jì)劃中，鈉攝入量低于其推薦攝入量，這也許是因?yàn)樗麄兊氖澄飻z入總量只達(dá)到規(guī)定能量要求的64%所致．天空實(shí)驗(yàn)室飛行期間鉀的攝入量為3853.8±566.9mg/d，也超出其推薦攝入量．阿波羅和航天飛機(jī)計(jì)劃中航天員的鉀攝入量低于3500mg/d．骨中礦物質(zhì)損失，尤其是在承重骨中，3個(gè)計(jì)劃中鈣的攝入量比1000～1200mg/d推薦攝入量低．在天空實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃中，鈣的攝入量(894.2±141.5mg/d)最接近規(guī)定值，這可能是因?yàn)楹教靻T攝入了足夠的能量．阿波羅和航天飛機(jī)飛行中，航天員磷的攝入量在推薦攝入量?jī)?nèi)，但在天空實(shí)驗(yàn)室中的攝入量則超過(guò)推薦攝入量．在天空實(shí)驗(yàn)室和航天飛機(jī)計(jì)劃中，磷的攝入量比鈣攝入量的1.5倍(每日營(yíng)養(yǎng)推薦量中磷的攝入量應(yīng)小于1.5倍鈣的攝入量)要高．較高的磷鈣比不利于鈣的吸收．在天空實(shí)驗(yàn)室和航天飛機(jī)計(jì)劃飛行中鎂和鋅的攝入與飛行前接近，但都是低于其推薦攝入量．低鋅會(huì)降低味覺(jué)和嗅覺(jué)的功能，進(jìn)而會(huì)影響整個(gè)膳食的攝入．在微重力環(huán)境中，血紅細(xì)胞數(shù)量減少且血清鐵濃度升高．在航天飛機(jī)計(jì)劃飛行期間，鐵的平均攝入量為15.6±4mg/d，比飛行前(18±4.6mg/d)低，但是高于推薦攝入量．高鐵攝入有可能導(dǎo)致組織氧化損傷．鐵的推薦攝入量是航天飛行中持續(xù)關(guān)注的問(wèn)題，尤其是在執(zhí)行長(zhǎng)期任務(wù)時(shí)．微重力會(huì)引起免疫系統(tǒng)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的改變．航天飛行過(guò)程中乘組的能量及營(yíng)養(yǎng)攝入量降低，直接的表現(xiàn)就是體重減輕，同時(shí)也觀察到免疫功能的改變．比如:分裂素的增殖反應(yīng)降低與VB6、VB12、生物素、VE、銅或硒缺乏有關(guān)．遲發(fā)型超敏反應(yīng)的降低與VB6、VB12、VC或鐵缺乏相關(guān)．蛋白質(zhì)及個(gè)別氨基酸缺乏對(duì)多種免疫功能有深遠(yuǎn)的影響．為航天員提供特殊營(yíng)養(yǎng)是對(duì)抗航天飛行期間免疫功能失調(diào)最有效的措施［30－31］．航天飛行中VD、抗氧化劑(VA、VC、VE和β胡蘿卜素)及膳食纖維的攝入量沒(méi)有全面研究．關(guān)注VD是因?yàn)樽搩?nèi)缺乏紫外線，紫外線是促進(jìn)皮膚合成VD的關(guān)鍵因子．由于食譜和食品清單中VD偏少，需要額外補(bǔ)充．航天飛行使航天員暴露在比地面更大劑量的射線中，抗氧化劑可以防止因輻射引起的體內(nèi)自由基損傷，所以研究它們的攝入量對(duì)航天員十分重要．以前報(bào)道表明，微重力環(huán)境條件下航天員出現(xiàn)便秘和航天運(yùn)動(dòng)病會(huì)影響胃腸道功能，膳食纖維和大量流質(zhì)食物攝入有助于防止便秘［32］．膳食攝入監(jiān)控研究表明，在攝入足夠能量的情況下，其他營(yíng)養(yǎng)素都接近推薦攝入量．這可以認(rèn)為航天飛行中營(yíng)養(yǎng)素的生物利用率與在地面上基本相同．對(duì)于長(zhǎng)期航天飛行，提供美味可口的食品，攝入足夠食物以滿足營(yíng)養(yǎng)要求非常重要，需要鼓勵(lì)航天員盡可能廣泛食用食譜設(shè)計(jì)中的食品種類以確保營(yíng)養(yǎng)平衡［33］．

我國(guó)航天營(yíng)養(yǎng)與食品工程發(fā)展趨勢(shì)

重型運(yùn)載火箭研發(fā)計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)，新型運(yùn)載火箭技術(shù)發(fā)展受到高度重視

2012年，主要航天國(guó)家繼續(xù)推進(jìn)一次性重型運(yùn)載火箭研發(fā)，同時(shí)通過(guò)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、研制新燃料等技術(shù)革新降低發(fā)射成本。此外，新型運(yùn)載技術(shù)、先進(jìn)空間推進(jìn)技術(shù)也是運(yùn)載領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)。2012年，美國(guó)新型重型運(yùn)載火箭研發(fā)繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)，J-2X上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、五段式固體火箭助推器按計(jì)劃進(jìn)行地面測(cè)試。7月，航天發(fā)射系統(tǒng)（SLS）先后完成了系統(tǒng)需求、系統(tǒng)定義和初步設(shè)計(jì)評(píng)審，NASA將著手開(kāi)始火箭芯級(jí)初步的制造加工，為2014年的關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審做準(zhǔn)備。俄羅斯積極推進(jìn)安加拉火箭的研發(fā)，目前該火箭已運(yùn)抵發(fā)射場(chǎng)，等待2013年的首飛。此外，俄羅斯還計(jì)劃發(fā)展具備探月能力的新型運(yùn)載火箭，能源公司提交了與烏、哈兩國(guó)聯(lián)合建造超重型運(yùn)載火箭計(jì)劃。火箭將使用“能源-暴風(fēng)雪”項(xiàng)目中的技術(shù)，運(yùn)載能力最高達(dá)70噸。11月，歐洲航天局部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議決定，未來(lái)兩年將繼續(xù)推進(jìn)“阿里安”-5ME和“阿里安”-6小型火箭的研制計(jì)劃，以及兩種運(yùn)載火箭的通用技術(shù)。日本航空航天探索局（JAXA）則在2月宣布將改進(jìn)H-2A火箭，使其運(yùn)載能力提高一倍以上，從而提高在商業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。針對(duì)未來(lái)發(fā)展的需求，各國(guó)在研制新一代重型運(yùn)載火箭的同時(shí)，也在積極推進(jìn)可重復(fù)使用、亞軌道飛行、低成本快速發(fā)射等新型運(yùn)載火箭技術(shù)。美國(guó)SpaceX公司于9月、11月和12月三次進(jìn)行“蚱蜢”可重復(fù)使用火箭原型機(jī)的驗(yàn)證飛行，目標(biāo)是研制兩級(jí)可重復(fù)使用的“獵鷹”運(yùn)載火箭，火箭能夠用自身引擎實(shí)現(xiàn)基于起落架的著陸。“獵鷹”9火箭燃料成本只占發(fā)射成本的二百五十分之一，如果該計(jì)劃成功，將極大降低“獵鷹”火箭的發(fā)射費(fèi)用。歐洲航天局（ESA）正在準(zhǔn)備“過(guò)渡性試驗(yàn)飛行器”（IXV）的首次下降著陸試驗(yàn)，為研制可重復(fù)使用飛行器提供技術(shù)支撐。此外，NASA正在與美國(guó)軍方聯(lián)合研制用于發(fā)射納衛(wèi)星的低成本運(yùn)載火箭，該火箭能夠以100萬(wàn)美元的成本實(shí)現(xiàn)24h內(nèi)的快速發(fā)射。日本也計(jì)劃在2013年進(jìn)行“艾普西隆”（Epsilon）新型運(yùn)載火箭的首次發(fā)射。該火箭采用了一系列新技術(shù)實(shí)現(xiàn)低成本和快速航天發(fā)射，目標(biāo)是2017年將火箭的發(fā)射成本降低到3900萬(wàn)美元，并爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)每月發(fā)射。在加強(qiáng)深空探索的大背景下，先進(jìn)空間推進(jìn)技術(shù)成為2012年發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。1月，NASA授予諾•格公司合同，目標(biāo)是研制一種用于“太空拖船”的高功率太陽(yáng)能電推進(jìn)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠從低地球軌道（LEO）向地球同步軌道（GEO）運(yùn)送衛(wèi)星，以節(jié)省燃料成本和二級(jí)推進(jìn)器的成本。由于太陽(yáng)能在遠(yuǎn)離地球軌道的地方作為能源存在劣勢(shì)，因此，核動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)用于未來(lái)深空探索前景廣闊。3月，斯科爾科沃基金會(huì)核分部負(fù)責(zé)人稱，俄羅斯將在2017年前制造出適用于長(zhǎng)距離載人飛行航天器的兆瓦級(jí)核推進(jìn)系統(tǒng)，預(yù)計(jì)耗資超過(guò)2.47億美元。NASA也正在研制“高級(jí)斯特林放射性同位素發(fā)電機(jī)”（ASRGs），與傳統(tǒng)的放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)相比，每臺(tái)ASRG只用1kg钚-238就能產(chǎn)生130W～140W的電力，而現(xiàn)有放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)需要4倍以上的钚才能產(chǎn)生同樣電力。

國(guó)際空間站應(yīng)用價(jià)值凸顯，新型航天器發(fā)展穩(wěn)步推進(jìn)

2012年，國(guó)際空間站進(jìn)入全面運(yùn)營(yíng)。俄羅斯的“聯(lián)盟”飛船完成了4次載人運(yùn)輸服務(wù)，“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船進(jìn)行了4次貨運(yùn)補(bǔ)給，日本HTV和歐洲ATV貨運(yùn)飛船各進(jìn)行一次補(bǔ)給任務(wù)。航天員進(jìn)行了4次出艙活動(dòng)，有效保障了國(guó)際空間站的常態(tài)運(yùn)營(yíng)。歐洲和美國(guó)分別召開(kāi)專題研討會(huì)，討論如何將國(guó)際空間站作為一個(gè)技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái)為未來(lái)空間探索技術(shù)發(fā)展提供支持。2012年，國(guó)際空間站開(kāi)展了多項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，空間科學(xué)成果倍出。技術(shù)試驗(yàn)包括：俄羅斯首次利用激光通信手段將電子數(shù)據(jù)傳送到地面；ESA和NASA測(cè)試了星際通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面機(jī)器人的遠(yuǎn)程操控；JAXA和NASA首次使用機(jī)械臂釋放5顆立方體衛(wèi)星，用于科學(xué)探測(cè)、教育及科技研發(fā)；NASA利用“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船驗(yàn)證“零推進(jìn)機(jī)動(dòng)”（ZPM）試驗(yàn)；NASA使用加拿大機(jī)械臂在國(guó)際空間站上成功進(jìn)行6次在軌燃料加注演示驗(yàn)證（RRM）試驗(yàn)。另外，還開(kāi)展了幾項(xiàng)維持國(guó)際空間站長(zhǎng)期運(yùn)行的技術(shù)試驗(yàn)，如新型交會(huì)對(duì)接系統(tǒng)試驗(yàn)、新型前定空間碎片規(guī)避機(jī)動(dòng)（PDAM）系統(tǒng)等。這些技術(shù)試驗(yàn)的開(kāi)展，不僅推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，還為支持小行星、火星探索活動(dòng)以及月球居住等未來(lái)深空探索技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供支持。2012年，在NASA及私營(yíng)公司的聯(lián)合推動(dòng)下，美國(guó)商業(yè)航天器研制進(jìn)展順利。“龍”飛船完成首次國(guó)際空間站貨運(yùn)任務(wù)，負(fù)責(zé)載人商業(yè)航天器研制的波音公司、內(nèi)華達(dá)山脈公司及空間探索技術(shù)公司（SpaceX）公司均已進(jìn)入商業(yè)乘員開(kāi)發(fā)計(jì)劃的第三階段，制定了滿足NASA安全和性能要求的商業(yè)乘員運(yùn)輸認(rèn)證計(jì)劃。NASA“獵戶座”飛船進(jìn)行了系列降落傘試驗(yàn)及水上濺落試驗(yàn)，完成了包括對(duì)接窗在內(nèi)的硬件組裝，進(jìn)行了壓力檢驗(yàn)測(cè)試，在進(jìn)行熱防護(hù)裝置安裝的同時(shí)，正在進(jìn)行與“德?tīng)査?運(yùn)載火箭連接適配器的制造，地面發(fā)射與運(yùn)行系統(tǒng)也轉(zhuǎn)入初步設(shè)計(jì)階段，為“獵戶座”飛船2014年首次驗(yàn)證飛行奠定了基礎(chǔ)。2012年12月，俄羅斯宣布已完成其新型載人飛船的設(shè)計(jì)工作，相比現(xiàn)有的“聯(lián)盟”飛船，新型飛船具有能發(fā)射至國(guó)際空間站以遠(yuǎn)和登月飛行等多重優(yōu)勢(shì)，計(jì)劃于2017年試驗(yàn)飛行。波音公司和SpaceX公司還正在開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的發(fā)射中止系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念是將發(fā)射中止系統(tǒng)集成到載人飛船上，在不需要提供逃逸救生功能時(shí)，可將燃料轉(zhuǎn)移給飛船的動(dòng)力系統(tǒng)，在某些情況下甚至具備可重復(fù)使用能力，從而在為航天員提供可靠逃逸救生支持的同時(shí)，進(jìn)一步降低了近地軌道載人航天運(yùn)輸成本。

航天員系統(tǒng)研究成果顯著，載人飛行逐步向深空探索邁進(jìn)

2012年，美國(guó)和俄羅斯的航天員選拔工作進(jìn)展順利，各項(xiàng)航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)全面展開(kāi)，獲得大量珍貴科學(xué)數(shù)據(jù)，NASA新一代航天服Z1通過(guò)初步測(cè)試。國(guó)際空間站航天員駐站時(shí)間計(jì)劃延至一年，標(biāo)志著未來(lái)載人航天飛行正逐步向長(zhǎng)期飛行階段過(guò)渡。2012年1月，俄羅斯加加林航天員中心從304位報(bào)名者中篩選出8位獲選航天員候選人，這是俄羅斯首次公開(kāi)選拔航天員，也是航天員選拔改革的第一步。未來(lái)，俄羅斯聯(lián)邦航天局還將逐步淡化軍事色彩，航天員大隊(duì)的17名軍人航天員退出現(xiàn)役，航天員訓(xùn)練中心余留軍人也都轉(zhuǎn)為預(yù)備役。2012年，多項(xiàng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)取得階段性成果：一是航天飛行引發(fā)的骨質(zhì)疏松防治研究取得新進(jìn)展。NASA研究發(fā)現(xiàn)快速診斷骨丟失方法，ESA研究人員發(fā)現(xiàn)航天員減少鹽攝入量可以預(yù)防骨質(zhì)疏松；二是長(zhǎng)期飛行對(duì)航天員健康的影響成為研究重點(diǎn)，NASA科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，微重力環(huán)境下，視力變化與身體上下肢體液的變化造成顱內(nèi)壓增高之間可能存在聯(lián)系。視力變化的部分原因可能是由于“葉酸依賴型單碳代謝途徑”發(fā)生變化，此項(xiàng)研究結(jié)果對(duì)NASA和未來(lái)航天員有著重要影響；三是航天員免疫系統(tǒng)變化影響實(shí)驗(yàn)廣泛開(kāi)展，NASA成功運(yùn)用定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)，針對(duì)困擾航天員的皮膚疾病帶狀皰疹，在早期病變開(kāi)始前即可檢測(cè)出免疫系統(tǒng)的變化，使得航天員在病痛出現(xiàn)之前即可接受治療。11月，俄羅斯聯(lián)邦航天局和NASA各選定1名航天員，計(jì)劃進(jìn)行為期一年駐站考察活動(dòng)，將于2015年3月搭乘俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)飛船啟程。目前航天員及專家已經(jīng)開(kāi)始飛行前的準(zhǔn)備工作，并確定以下七個(gè)重點(diǎn)研究領(lǐng)域：微重力環(huán)境下飛行如何影響航天員的視力問(wèn)題；評(píng)估防治骨質(zhì)流失和肌肉萎縮的鍛煉和營(yíng)養(yǎng)學(xué)方法；長(zhǎng)時(shí)間生活在微重力環(huán)境下對(duì)免疫系統(tǒng)的影響；評(píng)估可以影響平衡和感知的神經(jīng)前庭系統(tǒng)變化；乘員的行為、表現(xiàn)及人與人之間的關(guān)系可能發(fā)生的變化；輻射暴露的影響；評(píng)估乘員培訓(xùn)程序和可能發(fā)生的變化。NASA為航天員設(shè)計(jì)X1骨骼服與傳統(tǒng)的骨骼服相比，X1可增大航天員的活動(dòng)幅度，令其在空間行走也能感受如地球上一樣的重力，這一功能可幫助航天員有效避免肌肉損耗。NASA研制新型艙外航天服Z1這套歷時(shí)20年研制的新型艙外服擁有更有效的冷卻設(shè)備以及處理二氧化碳的能力。目前該型航天服已通過(guò)初步測(cè)試，預(yù)計(jì)2015年將用于實(shí)際的飛行任務(wù)。研究人員還將根據(jù)Z1的設(shè)計(jì)繼續(xù)研發(fā)其升級(jí)版Z2和Z3，如果試驗(yàn)進(jìn)展順利，Z3可能在2017年投入使用。

一、安全文化建設(shè)在航天企業(yè)文化建設(shè)中的特殊性和重要性

航天科技工業(yè)匯聚了大量的高精尖技術(shù)，代表了國(guó)家先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展水平。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程需要科研人員進(jìn)行大量的科學(xué)論證，生產(chǎn)制造過(guò)程需要技術(shù)人員轉(zhuǎn)化大量的工程難題。同時(shí)，需要技能人員操控大量的尖端設(shè)備，才能保證產(chǎn)品的性能達(dá)標(biāo)。加之，技術(shù)和商業(yè)保密等方面的要求。因而，重視并加快建設(shè)航天企業(yè)安全文化顯得尤為重要。

1.保障航天事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展需要建設(shè)安全文化。航天事業(yè)的發(fā)展是國(guó)防建設(shè)的重要組成部分,是維護(hù)國(guó)家安全,保障社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)順利進(jìn)行的一項(xiàng)重要事業(yè)。同時(shí),航天事業(yè)又肩負(fù)強(qiáng)國(guó)威、壯軍威，增加民族自信心的重任。為國(guó)防建設(shè)、國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步做出的戰(zhàn)略性貢獻(xiàn)是航天企業(yè)存在的價(jià)值核心,而實(shí)現(xiàn)使命必須建立在安全發(fā)展的基礎(chǔ)之上。航天產(chǎn)品是集眾多高新技術(shù)于一體的精密產(chǎn)品,其組成的零部件數(shù)以萬(wàn)計(jì),安全對(duì)全局至關(guān)重要,任何閃失都可能招致高額投資和人力付出化為泡影,更重要的是還可能會(huì)造成巨大的人員和財(cái)產(chǎn)傷亡事故；同時(shí)，航天產(chǎn)品的高昂價(jià)格和在國(guó)際斗爭(zhēng)中的特殊地位,也容不得安全工作出現(xiàn)任何問(wèn)題,因?yàn)槲覀儑?guó)家是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，航天事業(yè)失敗不起。另外，航天事業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要眾多的企業(yè)共同協(xié)作，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)安全問(wèn)題，都會(huì)影響大局。因此,航天事業(yè)的發(fā)展必須以安全為前提,離開(kāi)安全,穩(wěn)健發(fā)展無(wú)從談起。

2.維護(hù)良好的航天企業(yè)形象需要重視安全文化。從我國(guó)第一代領(lǐng)導(dǎo)人審時(shí)度勢(shì)開(kāi)創(chuàng)中國(guó)航天事業(yè)以來(lái)，航天科技取得了舉世矚目的輝煌成就。尤其是，神舟系列飛船和嫦娥探月衛(wèi)星的成功發(fā)射,在人們心目中樹(shù)立了良好的航天企業(yè)形象。高科技、現(xiàn)代化的企業(yè)形象已經(jīng)成為大多數(shù)人對(duì)航天企業(yè)的普遍認(rèn)識(shí)。因而，必須將經(jīng)驗(yàn)性、事后性的傳統(tǒng)安全管理向依靠科技進(jìn)步和不斷提高員工安全文化素質(zhì)的現(xiàn)代化安全管理轉(zhuǎn)變,這是航天企業(yè)安全管理的必然發(fā)展趨勢(shì)，更是展示企業(yè)形象的重要因素。只有通過(guò)開(kāi)展安全文化建設(shè),樹(shù)立安全生產(chǎn)意識(shí)，并形成安全文化體系，才能帶動(dòng)航天員工隊(duì)伍素質(zhì)全面提高、推動(dòng)航天企業(yè)安全管理水平和層次上臺(tái)階,才能確保航天企業(yè)優(yōu)秀形象歷久彌新、代代相傳，這些也正是航天精神薪火相傳的要義。

3.保障航天員工生命安全需要打造安全文化。員工是企業(yè)最寶貴的財(cái)富。任何企業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)員工的辛勤努力和默默奉獻(xiàn)。所有的航天產(chǎn)品中,都凝聚了數(shù)以萬(wàn)計(jì)航天人的智慧和汗水。因此,任何航天員工的傷亡都可能會(huì)影響航天企業(yè)的穩(wěn)定,甚至影響整個(gè)航天事業(yè)發(fā)展。安全工作的重點(diǎn)在基層一線、在生產(chǎn)崗位，只有全面開(kāi)展安全文化建設(shè)，并常抓不懈，才能讓安全制度落地，幫助員工掌握安全知識(shí)，熟練安全技能，主動(dòng)辨識(shí)危險(xiǎn)源；樹(shù)立安全意識(shí)，敬畏安全規(guī)章制度,自覺(jué)遵守安全操作規(guī)程，減少低層次習(xí)慣性違章；重塑安全價(jià)值觀，認(rèn)識(shí)到人人都是安全主體；繼而從“要我安全”向“我要安全”、“我會(huì)安全”、“確保安全”轉(zhuǎn)變,才能真正使航天員工的生命安全有保障，把人身傷害降低到最小程度。

二、航天企業(yè)安全文化建設(shè)的途徑

一、“神舟七號(hào)載人航天飛行”電視科技新聞報(bào)道特色分析

筆者通過(guò)對(duì)中央電視臺(tái)《新聞聯(lián)播》、《中國(guó)新聞》、《走近科學(xué)》、《面對(duì)面》、《今日關(guān)注》等欄目中與“神舟七號(hào)載人航天飛行”相關(guān)的電視新聞報(bào)道、新聞?lì)l道的“神七問(wèn)天特別直播”節(jié)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)，“神舟七號(hào)載人航天飛行”的電視科技新聞報(bào)道特色主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1、神舟七號(hào)飛船工程的主要負(fù)責(zé)人、相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者及宇航員成為報(bào)道的主角。據(jù)筆者初步統(tǒng)計(jì)，《面對(duì)面》、《今日關(guān)注》、《走近科學(xué)》及《中國(guó)新聞》(12點(diǎn))欄目中“神舟七號(hào)工程”方面專家(包括設(shè)計(jì)師、負(fù)責(zé)人)及宇航員參與報(bào)道人次數(shù)量累計(jì)達(dá)到155以上如圖一、二，專家的采訪報(bào)道的主要有以下幾種形式：早期的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道采訪、視頻連線現(xiàn)場(chǎng)采訪、演播室訪談、早期訪談等。如圖二“作為新聞?lì)l道惟一的長(zhǎng)篇人物訪談?lì)惞?jié)目。《面對(duì)面》欄目在神七報(bào)道中發(fā)揮自身節(jié)目特色和優(yōu)勢(shì)，以神七發(fā)射任務(wù)中的高端人物——航天員、七大系統(tǒng)總指揮、我國(guó)載人航天工程領(lǐng)軍人物為采訪對(duì)象，由主持人董倩面對(duì)面作深度人物訪談，揭秘鮮為人知的幕后故事，講述航天人在備戰(zhàn)神七過(guò)程中酸甜苦辣的人生經(jīng)歷。在發(fā)射之前，《面對(duì)面》欄目就獨(dú)家專訪了三位航天員：翟志剛、劉伯明、景海鵬，近距離深入地采訪，講述他們的種種經(jīng)歷，人生感受，這在國(guó)內(nèi)媒體僅此一家。”而中央電視臺(tái)四套的《今日關(guān)注》欄目作了7期與“神舟七號(hào)載人航天飛行”有關(guān)的特別節(jié)目，每期節(jié)目演播室邀請(qǐng)兩位相關(guān)的專家，就事態(tài)進(jìn)展穿插相關(guān)新聞背景展開(kāi)話題討論，播出時(shí)間分別在“神七發(fā)前”和“神七宇航員安全返回地面”兩個(gè)時(shí)間段。《走近科學(xué)》欄目作了9期與“神七”相關(guān)的特別節(jié)目，重點(diǎn)在于通過(guò)報(bào)道普及相關(guān)的航空航天知識(shí)。中央電視臺(tái)四套12點(diǎn)整播出的《中國(guó)新聞》從9月20日到9月29日每天都有15——25分鐘與神舟七號(hào)相關(guān)的新聞資訊。同時(shí)在9月20日至9月24目播出的報(bào)道中貼上了“期待神七”的顯著標(biāo)簽，國(guó)內(nèi)專家及宇航員的采訪形式比較多，每期都有直播的現(xiàn)場(chǎng)采訪，而關(guān)于國(guó)外的專家及宇航員的采訪大多是早期記者采訪的報(bào)道，就報(bào)道的主要內(nèi)容而言大部分專家在“神七發(fā)射前后”給予熱情的祝賀與積極的評(píng)價(jià)肯定，采訪的宇航員主要是有過(guò)太空經(jīng)歷的以及產(chǎn)生過(guò)重大影響的宇航員。國(guó)外的航天專家及宇航員從國(guó)家分布來(lái)看主要有美國(guó)、俄羅斯、巴西、印度等。

2、“專家解讀”、“揭秘”等名詞是“神七”電視科技新聞報(bào)道中的顯著標(biāo)簽，是報(bào)道的主要內(nèi)容。筆者對(duì)中央電視臺(tái)“神七”電視新聞報(bào)道就報(bào)道內(nèi)容進(jìn)行篩選后，節(jié)選出專家解讀內(nèi)容的部分報(bào)道，如資料二所示，主要解讀內(nèi)容為神七工程相關(guān)系統(tǒng)及硬件的設(shè)計(jì)及功能等，這同時(shí)也是“神七”電視科技新聞報(bào)道的主要內(nèi)容與亮點(diǎn)。

中央電視臺(tái)神七新聞報(bào)道專家解讀內(nèi)容節(jié)選

火箭系統(tǒng)總指揮詳解負(fù)8小時(shí)的工作(09月25日)

一、言語(yǔ)理解與表達(dá)

1.濱海濕地系指沿海區(qū)域以及濕地范圍的島嶼和低潮時(shí)水深不超過(guò)6烽的水域，包括河口、灘涂、鹽沼、海灣、海峽、紅樹(shù)森與珊瑚礁等等，是介于海洋與陸地之間的一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)，擁有多種多樣的生態(tài)種類，中國(guó)濱海濕地的生物種類約有8200種，其中植物5000種，動(dòng)物3200種，是生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)之一。

對(duì)“濱海濕地”有關(guān)內(nèi)容的理解，正確的一項(xiàng)是()。

a.是介于海洋與陸地之間、擁有多種多樣生態(tài)種類的特殊生態(tài)系統(tǒng)

b.是指沿海區(qū)域和濕地范圍內(nèi)的島嶼，以及水深不超過(guò)6米的水域

c.具體是指河口、灘涂、鹽沼、海灣、海峽、紅樹(shù)森與珊瑚礁等

一條大河，歷經(jīng)幾千年，流淌的盡是漢字。

甲骨文的波紋、金文的漣漪、篆書(shū)的漩渦、隸書(shū)的浪花……沿路講述著倉(cāng)頡造字的傳說(shuō)，傳頌著中華民族博大精深、源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的文明。

漢字起源于中原，但漢字沒(méi)有國(guó)界邊陲。在歷史上，越南、朝鮮和日本都曾經(jīng)用漢字記錄他們的語(yǔ)言。越南的本國(guó)文字——字喃，是以漢字為基礎(chǔ)創(chuàng)制出來(lái)的；韓國(guó)至今使用的還是漢字和韓字（即諺文）的混合體文字；已在世界占據(jù)重要地位的日本文字目前仍保留有1945個(gè)簡(jiǎn)體漢字。將漢文化和漢字象種子一樣撒向歐洲、美洲、非洲等世界各地的，其功績(jī)莫過(guò)于張騫兩通西域、唐朝“對(duì)外開(kāi)放”，以及鄭和七下西洋。

國(guó)興則漢字熱，國(guó)衰則漢字冷。新中國(guó)成立后，漢字飽嘗“世態(tài)炎涼”，才又開(kāi)始活躍起來(lái)。進(jìn)入二十一世紀(jì)，中國(guó)日益強(qiáng)盛，經(jīng)濟(jì)實(shí)力排名世界第三，綜合國(guó)力排名世界第四，漢文化和漢字也隨之風(fēng)靡世界。據(jù)國(guó)家漢辦主任許琳介紹，到目前，全世界已有81個(gè)國(guó)家建立了256所孔子學(xué)院和58所孔子課堂。世界著名大學(xué)中有44所大學(xué)建立了孔子學(xué)院。此外，還有40多個(gè)國(guó)家150多個(gè)學(xué)校和機(jī)構(gòu)已經(jīng)提出申請(qǐng)?jiān)O(shè)立孔子學(xué)院，到2010年孔子學(xué)院將多達(dá)500所。同時(shí)有109個(gè)國(guó)家、3000多所高等學(xué)校開(kāi)設(shè)了漢語(yǔ)課程。全世界學(xué)習(xí)漢語(yǔ)的人數(shù)，已經(jīng)超過(guò)了4000萬(wàn)。美國(guó)3年前只有200所學(xué)校開(kāi)漢語(yǔ)課，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到1000多所，并提出了到2015年5%的高中生要學(xué)漢語(yǔ)的目標(biāo)。作為英語(yǔ)發(fā)源地的英國(guó)，幾乎所有的大學(xué)都或多或少地開(kāi)設(shè)了漢語(yǔ)課；開(kāi)設(shè)漢語(yǔ)課程的中小學(xué)數(shù)量，已從2002年的57所增加到目前的近500所。

隨著南極長(zhǎng)城站、中山站、昆侖站和北極黃河站等科學(xué)考察站的相繼建立，漢字便同五星紅旗一起在冰天雪地，荒無(wú)人煙的極地落戶。從此，地球的每片土地上都生長(zhǎng)著漢字。

活字印刷讓漢字廣泛傳播。但漢字在科技世界的游刃有余，則是在新中國(guó)以后，尤其是改革開(kāi)放的三十多年。1975年國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃748工程的啟動(dòng)，推動(dòng)和產(chǎn)生了我們今天使用的漢字操作系統(tǒng)、漢字應(yīng)用軟件和各種漢字輸入輸出設(shè)備，徹底掃除了“中文不適于信息處理”的障礙。從1981年漢字激光照排系統(tǒng)樣機(jī)研制成功到后來(lái)的廣泛使用，我國(guó)的印刷出版業(yè)告別“鉛與火”、進(jìn)入“光與電”時(shí)代，漢字活力與日俱增。隨著漢字操作系統(tǒng)、漢字編輯排版系統(tǒng)、漢字識(shí)別系統(tǒng)、手寫漢字輸入系統(tǒng)、機(jī)器翻譯系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新和換代，漢字在計(jì)算機(jī)的王國(guó)里進(jìn)出自由，沒(méi)有禁區(qū)。

摘要;紫砂套組“飛天圓夢(mèng)”以中國(guó)載人航天飛船發(fā)射成功、飛天夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)為創(chuàng)作立意，應(yīng)用現(xiàn)代化藝術(shù)設(shè)計(jì)理念，融入航天飛機(jī)、中國(guó)地理圖標(biāo)等元素進(jìn)行創(chuàng)作，以新穎獨(dú)特、不拘一格的造型呈現(xiàn)出載人航天飛船這一偉大的科技成果，從而體現(xiàn)出紫砂用具無(wú)與倫比的造型和深厚的文化價(jià)值。

關(guān)鍵詞;飛天圓夢(mèng)；航天飛機(jī)；探索宇宙

宜興紫砂壺是中國(guó)傳統(tǒng)文化之林的一朵奇葩，自北宋發(fā)展至今，歷經(jīng)漫長(zhǎng)的歷史和無(wú)數(shù)朝代的更迭，至今保持著新鮮的活力。紫砂壺作為使用和觀賞價(jià)值兼?zhèn)涞氖止に嚻罚Y(jié)了無(wú)數(shù)紫砂藝人、文人雅士的智慧和情懷，融合了多種藝術(shù)形式，創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)藝術(shù)傳奇，成為中國(guó)傳統(tǒng)文化的優(yōu)秀載體，豐富了人們的精神生活，也為世界文化的發(fā)展注入了新鮮的血液。

1造型設(shè)計(jì)

以形寫神，以形寫意，造型是紫砂壺最基本的表現(xiàn)形式和載體，唯有生動(dòng)鮮明的造型，才能體現(xiàn)紫砂壺的精神氣，使文化內(nèi)涵得以具象地表現(xiàn)出來(lái)。“方非一式，圓不一相”，紫砂壺造型精彩紛呈，其創(chuàng)作題材豐富，自然中的花草蟲(chóng)鳥(niǎo)、歷史典故和神話故事等等，都能成為創(chuàng)作的靈感來(lái)源，經(jīng)過(guò)藝人的抽象提煉和加工設(shè)計(jì)，形成鮮明的個(gè)性特征。此壺以中國(guó)的飛天夢(mèng)為立意，通過(guò)具體的壺型及裝飾表達(dá)，融入藝術(shù)的力量，體現(xiàn)出人們探索宇宙的熱情。此壺運(yùn)用現(xiàn)代藝術(shù)思想和設(shè)計(jì)理念進(jìn)行創(chuàng)作，體現(xiàn)了嶄新的現(xiàn)代藝術(shù)風(fēng)格。在傳統(tǒng)的紫砂壺藝術(shù)創(chuàng)作中，色彩很少，沒(méi)有充分發(fā)揮色彩巨大的藝術(shù)作用。此壺運(yùn)用紫泥、紅泥、段泥等多種泥料，通過(guò)不同泥料的搭配、組合運(yùn)用，表現(xiàn)出鮮明的意象并形成強(qiáng)烈對(duì)比，色彩在此套組的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了巨大作用，使作品更加豐富有味。紫砂壺套組講究作品間的統(tǒng)一關(guān)系和獨(dú)立個(gè)性，它們相輔相成、又具有相對(duì)獨(dú)立性。縱觀此套組，由茶盤、茶壺、品茗杯組成，彼此運(yùn)用了相同的元素，風(fēng)格一致、相得益彰，搭配的恰到好處。先看茶盤，紫砂茶盤為雄雞狀、儼然是一幅中國(guó)的地理圖，茶盤上各大地理脈絡(luò)清晰，構(gòu)成了鮮明的區(qū)域劃分，茶盤一圈有突出、便于端拿。再看紫砂壺，壺身上赫然寫著“中國(guó)航天”四字，上半部分有一面顯眼的五星紅旗，此壺以航天飛船為原型創(chuàng)作，分為三部分：推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙，軌道艙為一個(gè)圓柱體，周圍環(huán)繞四個(gè)發(fā)射器，最上方的推進(jìn)艙兩旁貼合制作壺流和壺把，造型新穎，以云紋裝飾，呈展翅飛翔、翱翔天際之狀，代表著中國(guó)的飛天夢(mèng)。此壺造型惟妙惟肖，以簡(jiǎn)練抽象的形體表現(xiàn)出航天飛機(jī)的形態(tài)特征，賦予作品雄健的力量。再看品茗杯，宛若太空空間站和航天飛機(jī)接軌的瞬間，杯蓋蓋面上飾以奇妙行星軌道和浩瀚的星辰，下半部分宛如航天飛機(jī)的軌道艙，周身飾有突出的艙口，十分形象。該作品集傳統(tǒng)和創(chuàng)新于一體，以新穎的組合效果，展現(xiàn)出不拘一格的結(jié)構(gòu)美，呈現(xiàn)出完美的視覺(jué)藝術(shù)效果。

2文化內(nèi)涵