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33天的神11航天员被抬回家,空间站90天,航天员身体究竟有何变化

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2016年11月18日13时59分,神舟十一号飞船完成33天的太空漫游后在四子王旗成功着陆,执行此次飞行任务的航天员景海鹏、陈冬身体状态良好,天宫二号与神舟十一号载人飞行任务取得圆满成功。


但是景海鹏、陈冬被几名身穿橘红色搜救服的小伙子抬着走的画面也深深地刺痛了大家,33天太空任务后回到地球的航天员被抬着走,这空间站任务90天后,航天员回到地面后身体状态究竟会有什么变化?

神十二航天员也会被抬回家吗?

答案是会!这个回答可能会令大家失望,但也不会变得更差,还是同样的椅子,不会变成担架,这一点大家完全可以放心,而原因则很简单,喜欢游泳的朋友甚至还深有体会!


被抬回家的根源:太空失重

其实这里有一个错误,因为太空其实并不一定失重,我们必须简单理解一下,我国的天和号核心舱大约以390千米的高度,速度约为7.8千米/秒的速度在绕地飞行,这个速度的圆周运动产生的“离心力”和重力刚好相抵消,因此合力为零,导致航天员在可以停留在舱内任何位置。


失重可以由离心力抵消重力制造,也可以用零重力飞机在上升阶段的惯性以及下降阶段与重力加速度一致这两种情况制造,毫无疑问这两种的制造成本很高,比如欧洲零重力航班,每人7500美元,包含15个抛物线,每个有大约20秒失重体验,总共加起来也就300秒,也就是5分钟左右。


因此平时的训练很多时候都在水里进行,人体的密度和水差不多,因此人在水中有一种和失重状态类似的感觉,而穿上宇航服,调节浮力,让两者相等,几乎就和失重类似,当然它无法替代失重状态。


因此失重的状态下待久了会像在水中泡了一天的感觉,手脚已经适应了“零重力”的那种悬浮状态,肌肉不需要任何力量就能让手保持在任何舒适的位置,当你突然爬上岸,那么一定会有那种脚下一软,想要扑倒在地的感觉。


所以航天员回来被抬回家,那是非常正常的现象,我们可以预计的是,神十二航天员也会被抬回家,因为在失重状态下待了90天,回到地面上需要一个时间段的适应!

除了暂时站不起来,航天员身体还有什么变化?

只会站不起来?其实失重的条件下影响可是多了,比如站不起来有两种情况,一种是重力环境不适应,另一种是肌肉萎缩,而后者危险性更大,比如腿部骨折打石膏几个月后,医生会忠告你必须要锻炼恢复肌肉,或者下肢瘫痪的患者腿部会逐渐变细,这就是肌肉萎缩的结果。


为了对抗肌肉萎缩,在空间站中会有各式各样的锻炼设施,比如太空单车,让你尽情挥洒汗水,还有太空跑步机。


甚至还有锻炼手臂和腰部力量的拉力器等等,这些都能避免航天员的肌肉萎缩,能用“暴力”来解决的都不是麻烦事,我国的天宫空间站和国际空间站上都有开辟出的专门锻炼区。


究竟还有哪些无法用“暴力”解决的问题?

失重条件下还有一个问题不太好解决,就是在失重状态下血液重新分配的问题,人体设计出来是在一个G的重力加速度下最优结构,失重时血液会从下肢回到上半身,当身体内脏感觉血液似乎太多时就会开启自动调节功能。


排尿会增加,总血量减少,血红蛋白减少,从而引发心率不齐甚至心肌缺氧等心脏功能障碍等。当然也不是没有办法处理这个问题,比如使用下肢负压裤,让血液重新回到下半身,在没有重力的条件下制造出重力环境下的效果。


还有另一个则是在失重状态下钙质流失的问题,NASA的曾对宇航员骨质做过统计,每月流失可达总量的1%~1.5%,这相当于地球上骨质疏松患者10年的流失量。另一个问题则是失重状态引起的免疫力下降等严重影响身体健康的问题。


最后还有一个你想象不到的问题,宇航员也会存在空间运动疾病,比如1961年8月6日发射的Vostok 2任务中,宇航员格曼·蒂托夫就意外地遭遇了晕机呕吐事件。1969年3月,美国阿波罗9号宇航员施韦卡特吃完早饭后突然晕机呕吐等,这种情况其实和普通人的晕机类似,只是宇航员极少出现而已!


在这些航天员失重状态下遭遇的问题上,作为航天先行者的前苏联拥有很多经验,可以通过多种手段加上药物辅助来解决,比如:

1、航天员可以通过服用复方甘油、脉律定等药物来防止心血管功能失调引起的心律紊乱;

2、服用钙磷酸盐、降钙素、甲状旁腺素等来预防脱钙、骨质疏松现象的发生;

3、抗胆碱药物、拟肾上腺素药、抗肾上腺素药等来减轻空间运动病;

我国的航天医学方面除了在借鉴美俄的经验以外,也自行开发了多种药物来对抗失重状态下人体功能的影响,比如改善血液循环、增强钙吸收能力、防止肌肉萎缩等等。因此航天员在飞船中身体健康状态还是非常有保障的。


当然各位肯定会认为少说了一个问题,那就是空间辐射的影响,确实在空间站中这个辐射要比地球上强不少,比如地球表面1年的辐射剂量只有约1000~2000微西弗,国际空间站工作的宇航员们1年一般所受到的辐射总剂量约达10万~16万微西弗,是地表的80倍。


影响还是比较大的,不过这个问题可以通过加固生活区外壳,设置空间站在太阳风暴期间的“安全屋”等,在太阳风暴期间“不外出”等等,来解决这些问题。


当然在未来条件允许的话还可以制造模拟重力环境来解决这个问题,比如使用离心式模拟重力结构,只是这个结构对于当前的火箭发射能力还是有些困难,或者说代价比较大,因此暂时还无法实现,但这一定下一代空间站的必选项,毕竟人类长期工作与生活还是喜欢呆在重力环境下。

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