隨著科技的發展,人類探索的腳步逐步邁向深空。中國載人航天工程自1992年啟動以來,長征二號F火箭和神舟飛船已經先后將11名航天員成功送入太空。從神舟五號到神舟十一號,航天員在軌時間越來越長,從最初的1天到神舟十一號在軌33天,航天員在太空失重狀態下暴露的時間也越來越長。個別航天員由于多次飛行,累計在軌時間達到52天。加上中國大型空間站、登月工程以及火星登陸計劃加緊實施,會有更多的航天員將在太空執行長時間飛行任務。在太空中,他們的身體要經受哪幾重考驗?人體機能會發揮出怎樣的潛能?
(圖源《知識就是力量》雜志)
第一關:重力環境變不停
重力環境轉換包括微重力(空間軌道)、低重力(月球和火星表面)、正常重力(地球表面)和超重力(航天器發射與返回過程)等重力環境,人體在這些重力環境中轉換都會導致神經生理反應和適應變化。重力變化是最重要也是最具特色的航天環境因素,是航天員航天飛行中骨質疏松、飛行后立位耐力不良發生的直接原因,也是航天員心血管失調的主要致病因素。航天員的食物都會用類似牙膏的方式包裝,食用的時候直接擠進口中。而航天員在進食的時候,也要非常小心,避免嚼碎的食物碎屑飛出嘴外,無論進入氣管還是設備儀器中都是非常危險的。
第二關:失靈的平衡系統
飛行是人體從二維平面轉到三維空間運動的過程,此過程中由于人體的不適應常會導致運動錯覺。運動錯覺就是人體感知到的運動狀態和真實的運動狀態不符。通常情況下,當頭部做出傾斜到一側肩膀的動作時,重力將耳錐晶體牽引至內耳的毛發上,向大腦發送頭部已傾斜的信號。但在微重力環境下,沒有足夠的引力告訴大腦:頭部已改變了位置。在航天員進入太空的頭幾天,他們會迷失方向,長期暴露在微重力下意味著他們返回地球后,需要一段時間恢復才能重新適應地球重力環境。
第三關:頻繁的晝夜更迭
在環繞地球軌道的航天飛行時,航天員大約每1.5小時就要經歷一個白天與黑夜的更替。那么航天員飛行前的一晝夜24小時在太空中就相當于16個晝夜。你出國回來還需要倒時差呢,航天員在如此大的生物節律變動下,經脈氣血的運行、臟腑功能的盛衰及陰陽消長變化都會產生重大影響。
第四關:太空輻射風險高
在執行航天空間站任務或深空任務時,不可避免地會接觸到宇宙的各種電離輻射,這些射線包括太陽粒子事件、宇宙本底射線以及地球輻射帶,主要包含電子、質子和重離子。過多地暴露于太空輻射對于航天員來說是一種職業風險,有一定患癌癥和患心臟病的風險。
第五關:外太空的“家”并不“溫馨”
航天器狹小擁擠的環境,使航天員的活動受到限制,這種狀態可能影響氣血運行,出現氣滯血瘀的表現。另外,航天器的電機風扇、空氣動力、泵維持循環系統和實驗設備等會產生大量噪聲,且這些噪聲是持續的、不可避免的,航天員不能擁有一個真正意義上安靜的環境使雙耳得到休息,連睡覺都要忍受嘈雜的航天器環境。航天員在固定在艙內的睡袋里睡覺,以防止睡著后飄到別處。航天員會被要求將手臂放在睡袋內,因為空間站內空間狹小,手臂伸出來可能會無意中觸碰到設備開關。
航天員在擁擠的駕駛艙內接受訓練(圖源《知識就是力量》雜志)
撰文 | 邢堃 康程 中國航天文創(CASCI)
責任編輯 | 黃盈盈 岳煥琦
運營編輯 | 岳煥琦
質量審核 | 業蕾
? 來源:《知識就是力量》雜志 ?
現訂購2025年
優惠訂閱288元
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.