17　太空中的“小房子”

巴吉：“我们好像已经离地球很远了，宇宙中要是有能够让人休息的小房子就好了，就像电影《勇敢者的游戏2：宇宙历险》中一样。”

小琦：“电影里是虚构的，现实中人们还没有能力把房子搬到太空中。”

阿旺：“其实太空中也有‘小房子’，只不过形状比较特殊……”

太空中没有空气，所以不适合人类生存，但是很多宇航员可以在太空中生活几天甚至几个月，他们是怎么做到的呢？原来，科学家们发明了一种特殊的“房子”——空间站。

空间站是一种载人航天器，通常在近地轨道运行，可以为多名宇航员提供生存条件，以便在太空中开展科研项目。根据模块的组成方式，可以分为单模块空间站和多模块空间站。单模块空间站是由运载火箭一次性发射升空的；而多模块空间站需要分成多个模块，分批进入太空，然后在太空中组合起来。

巴吉对空间站很感兴趣，他绕着阿旺走来走去，问了很多问题：“空间站的体积很大吗？是不是能住很多人？可以把我们班的小朋友全都装进去吗？”

阿旺回答：“空间站的体积确实很大，但是内部空间有限，因为空间站除了要搭载航天员以外，还要搭载各种设备，例如货舱、试验舱、对接舱、生命保障舱、科学能源平台、离心机调节舱等。国际空间站可以容纳6～7名宇航员，而中国计划于2022年建造完成的空间站预计可以装载3人。你们班有几十个小朋友，空间站是容纳不了这么多人的。”

巴吉遗憾地说：“啊，太可惜了，我以为空间站很大呢。你说国际有空间站，又说中国有空间站，空间站难道有很多个吗？”

阿旺点了点头：“当然啦，空间站只是一个工具，就像一个小房子一样，人类曾经把很多个‘小房子’送到太空中，例如‘礼炮’号系列空间站、天空实验室空间站、‘和平’号空间站、国际空间站。中国发射升空的天宫一号属于目标飞行器，还算不上是空间站；天宫二号属于空间实验室，虽然规模比空间站小，但是也可以做一些为建造空间站服务的关键技术研究项目。”

空间站的建设，最初是在美苏军事争霸的背景下诞生的。不过，自从空间站建成以来，人们利用空间站做了很多有意义的实验，为人类的科技进步做出了巨大的贡献，例如生物学与生物技术、技术开发与验证、地球与空间科学、物理科学、教育活动与推广，以及人体研究等。

2018年，中国载人航天工程办公室向世界人民发出公告，邀请他们参与围绕中国空间站的空间科学应用，最后收到了42份项目建议书，涉及航天医学、航天技术、空间材料科学、地球科学、基础物理等多个领域。

为什么空间站不会掉下来？

巴吉紧锁着眉头，他有一个疑问：“为什么空间站不会掉下来呢？”

听到这个问题以后，阿旺给出了详细的答案：“这就要提到地心引力和宇宙速度了。我们知道，在地心引力的作用下，物质会被牢牢地吸引在地面上，就像落叶最终会回到地面一样。要想脱离地球的控制，除非速度足够快才行。人们通常把航天器能够环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的速度，分别称为第一宇宙速度（7.9千米/秒）、第二宇宙速度（11.2千米/秒）和第三宇宙速度（16.7千米/秒）。国际空间站的轨道高度为426千米，轨道倾角为51.6度，其一秒钟可以跑7.8千米，十分接近第一宇宙速度，受到的离心力与地心引力保持平衡，再加上时不时地用火箭燃料进行轨道抬升，就可以围绕地球做圆周运动，而不会掉下来了。实际上，即便在几百千米的高空，也依然存在大气，空间站也会受到大气的阻力，所以等空间站的燃料耗尽以后，就会慢慢坠落到大气层中。”

你见过宇航员在空间站中是怎样喝水的吗？请组织语言描述一下。