33天的神11航天員被抬回家, 空間站90天, 航天員身體究竟有何變化

2016年11月18日13時59分,神舟十一號飛船完成33天的太空漫遊後在四子王旗成功著陸,執行此次飛行任務的航天員景海鵬、陳冬身體狀態良好,天宮二號與神舟十一號載人飛行任務取得圓滿成功。

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但是景海鵬、陳冬被幾名身穿橘紅色搜救服的小夥子抬著走的畫面也深深地刺痛了大家,33天太空任務後回到地球的航天員被抬著走,這空間站任務90天后,航天員回到地面後身體狀態究竟會有什麼變化?

神十二航天員也會被抬回家嗎?

答案是會!這個回答可能會令大家失望,但也不會變得更差,還是同樣的椅子,不會變成擔架,這一點大家完全可以放心,而原因則很簡單,喜歡游泳的朋友甚至還深有體會!

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被抬回家的根源:太空失重

其實這裡有一個錯誤,因為太空其實並不一定失重,我們必須簡單理解一下,我國的天和號核心艙大約以390千米的高度,速度約為7。8千米/秒的速度在繞地飛行,這個速度的圓周運動產生的“離心力”和重力剛好相抵消,因此合力為零,導致航天員在可以停留在艙內任何位置。

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失重可以由離心力抵消重力製造,也可以用零重力飛機在上升階段的慣性以及下降階段與重力加速度一致這兩種情況製造,毫無疑問這兩種的製造成本很高,比如歐洲零重力航班,每人7500美元,包含15個拋物線,每個有大約20秒失重體驗,總共加起來也就300秒,也就是5分鐘左右。

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因此平時的訓練很多時候都在水裡進行,人體的密度和水差不多,因此人在水中有一種和失重狀態類似的感覺,而穿上宇航服,調節浮力,讓兩者相等,幾乎就和失重類似,當然它無法替代失重狀態。

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因此失重的狀態下待久了會像在水中泡了一天的感覺,手腳已經適應了“零重力”的那種懸浮狀態,肌肉不需要任何力量就能讓手保持在任何舒適的位置,當你突然爬上岸,那麼一定會有那種腳下一軟,想要撲倒在地的感覺。

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所以航天員回來被抬回家,那是非常正常的現象,我們可以預計的是,神十二航天員也會被抬回家,因為在失重狀態下待了90天,回到地面上需要一個時間段的適應!

除了暫時站不起來,航天員身體還有什麼變化?

只會站不起來?其實失重的條件下影響可是多了,比如站不起來有兩種情況,一種是重力環境不適應,另一種是肌肉萎縮,而後者危險性更大,比如腿部骨折打石膏幾個月後,醫生會忠告你必須要鍛鍊恢復肌肉,或者下肢癱瘓的患者腿部會逐漸變細,這就是肌肉萎縮的結果。

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為了對抗肌肉萎縮,在空間站中會有各式各樣的鍛鍊設施,比如太空單車,讓你盡情揮灑汗水,還有太空跑步機。

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甚至還有鍛鍊手臂和腰部力量的拉力器等等,這些都能避免航天員的肌肉萎縮,能用“暴力”來解決的都不是麻煩事,我國的天宮空間站和國際空間站上都有開闢出的專門鍛鍊區。

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究竟還有哪些無法用“暴力”解決的問題?

失重條件下還有一個問題不太好解決,就是在失重狀態下血液重新分配的問題,人體設計出來是在一個G的重力加速度下最優結構,失重時血液會從下肢回到上半身,當身體內臟感覺血液似乎太多時就會開啟自動調節功能。

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排尿會增加,總血量減少,血紅蛋白減少,從而引發心率不齊甚至心肌缺氧等心臟功能障礙等。當然也不是沒有辦法處理這個問題,比如使用下肢負壓褲,讓血液重新回到下半身,在沒有重力的條件下製造出重力環境下的效果。

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還有另一個則是在失重狀態下鈣質流失的問題,

NASA的曾對宇航員骨質做過統計,每月流失可達總量的1%~1。5%,這相當於地球上骨質疏鬆患者10年的流失量。另一個問題則是失重狀態引起的免疫力下降等嚴重影響身體健康的問題。

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最後還有一個你想象不到的問題,宇航員也會存在空間運動疾病,比如

1961年8月6日發射的Vostok 2任務中,宇航員格曼·蒂托夫就意外地遭遇了暈機嘔吐事件。

1969年3月,美國阿波羅9號宇航員施韋卡特吃完早飯後突然暈機嘔吐等,這種情況其實和普通人的暈機類似,只是宇航員極少出現而已!

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在這些航天員失重狀態下遭遇的問題上,作為航天先行者的前蘇聯擁有很多經驗,可以透過多種手段加上藥物輔助來解決,比如:

1、航天員可以透過服用複方甘油、脈律定等藥物來防止心血管功能失調引起的心律紊亂;

2、服用鈣磷酸鹽、降鈣素、甲狀旁腺素等來預防脫鈣、骨質疏鬆現象的發生;

3、抗膽鹼藥物、擬腎上腺素藥、抗腎上腺素藥等來減輕空間運動病;

我國的航天醫學方面除了在借鑑美俄的經驗以外,也自行開發了多種藥物來對抗失重狀態下人體功能的影響,比如改善血液迴圈、增強鈣吸收能力、防止肌肉萎縮等等。因此航天員在飛船中身體健康狀態還是非常有保障的。

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當然各位肯定會認為少說了一個問題,那就是空間輻射的影響,確實在空間站中這個輻射要比地球上強不少,比如

地球表面1年的輻射劑量只有約1000~2000微西弗,國際空間站工作的宇航員們1年一般所受到的輻射總劑量約達10萬~16萬微西弗,是地表的80倍。

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影響還是比較大的,不過這個問題可以透過加固生活區外殼,設定空間站在太陽風暴期間的“安全屋”等,在太陽風暴期間“不外出”等等,來解決這些問題。

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當然在未來條件允許的話還可以製造模擬重力環境來解決這個問題,比如使用離心式模擬重力結構,只是這個結構對於當前的火箭發射能力還是有些困難,或者說代價比較大,因此暫時還無法實現,但這一定下一代空間站的必選項,畢竟人類長期工作與生活還是喜歡呆在重力環境下。

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