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宇航员的健康难题Comments>>

发表于 2010-12-03 11:20 | Tags 标签:, , ,

高速翱翔、自由飘浮、与世隔绝的宁静、飞往深空……这些看似浪漫的字眼其实都隐含着杀机。在太空中,没有了地球引力和地球磁场的保护,潜在的危险如影随形。虽然宇航员堪称人中龙凤,有着万里挑一的身体素质和心理素质,但并不一定能够应对太空中复杂恶劣的环境。用各种手段保证宇航员的健康、提高他们应对太空恶劣环境的能力,就显得格外重要了。

2008年4月19日,韩国首位女宇航员李素妍在乘坐俄罗斯“联盟TM”飞船着陆时遭遇惊魂一幕:飞船返回舱进入地球大气层的方式不当,朝地面飞行时,处于前端的不是隔热罩,而是舱门,结果舱门严重损坏。错误的减速姿态导致李素妍在两分钟的时间里承受了相当于地球重力8倍的加速度。返回舱的剧烈震动使她受到由胸至背的物理冲击,脊椎伤势严重,需长期住院治疗。太空中的环境其实非常恶劣,宇航员在生理和心理上面临着各种各样严峻的挑战。

时空紊乱

航天运动病也叫“太空适应综合征”,它是人在失重环境中出现最早并有明显临床症状的病理现象,其症状是恶心、呕吐、昏睡、头痛、厌食等。该病症在宇航员入轨一小时后就可能出现,一般几天后就会自行消失。但是,航天运动病至今不能完全预防,只能通过训练和药物来克服。转椅和电动秋千、失重飞行和头低位训练(比如倒立)等能起到一定的预防作用。

航天运动病比晕车更加严重,而生物钟紊乱则强于普通的时差反应。长期生活在地球表面昼夜节律周期中的人,逐渐形成了与此相适应的人体内环境的平衡。当外界环境昼夜周期发生变化后,人在短期内不能适应,会出现一些生理功能紊乱现象。载人航天器绕地飞行一周大约90分钟,24小时内可有16个昼夜变化。宇航员长期习惯于地球上的昼夜周期,对这种短暂的昼夜变化很不习惯,会出现睡眠不好,易醒、易疲劳,工作效率降低等表现。针对这种情况,航天医学工作者将宇航员的作息制度按24小时为一个昼夜周期安排,并配合以人工光源,基本上与地球昼夜周期同步,这样就有效地克服了太空中快速的时差变化。

飞行后易变“软脚蟹”?

太空中的环境固然恶劣,但更令人担忧的是:在封闭、失重的条件下作长时间的太空旅行之后,人类还能否安然返回地球,正常地继续生活?美俄合作的一项老鼠太空试验的结果表明,长期处于失重环境会使宇航员遭遇严重的骨骼和肌肉力量损失。

美国马凯特大学的一项新研究也表明,尽管宇航员们经常锻炼,但在执行长时间的太空飞行时,他们在身体上会遇到许多艰难的挑战,从地球引力引发的暂时性眼前昏黑,到肌肉和骨骼的萎缩,力气变小等。这样就会降低他们在太空中的工作效率以及在回到地球后的应对紧急情况的能力。在太空中呆上半年后,宇航员的工作能力降低的程度超过40%,这相当于暂时将一个回到地球的宇航员在工作能力上变成一个80岁的老人。其主要表现为骨密度下降,尿钙排出增加,导致骨质疏松、软组织钙化、肾结石等病理现象,甚至出现重力再适应障碍,在重返地球时有发生骨折的危险。

为了圆满完成较长的太空任务,未来的宇航员们必须事先进行大量艰苦的地面训练。美国女宇航员皮珀介绍,飞天之前,她们大部分时间都在体育馆中度过,包括举重锻炼前臂臂力,增强上半身的肌肉。为了适应太空环境,宇航员每周必须去重力室两到三趟,并进行四次心血管训练。地面失重训练一般在一个对密度有一定要求的水池中进行。航天器浸入水池中,利用水的浮力模拟太空的失重现象。宇航员在水池里进行出入舱和舱外操作训练。

心理问题

在航天飞行中,恶劣的太空环境、长期的生理变化、超负荷的工作压力、狭小的工作生活环境、孤独、缺乏与外界的交流与沟通、对航天任务成功的期盼以及对失败后严重后果的恐惧,都可能使宇航员的心理状态恶化,从而导致工作能力下降甚至出现严重的工作失误。世界上最早把人类送入太空的美俄两国,一直非常重视宇航员心理研究。在选择本国的第一位上太空的宇航员时,苏联对候补宇航员进行了17项严格的心理检查,美国则对候选人进行了25项心理检查。中国也成立了研究宇航员心理的专门机构,借鉴国外选拔宇航员的经验,制定出有中国特色的宇航员心理选拔和训练方案。

宇航员的心理训练也独具特色。比如狭小空间的隔绝训练,宇航员在小小的隔离舱内数天,不仅要忍受孤独和寂寞的煎熬,还要完成各种操作。有的美国宇航员在进行这项训练36小时之后会出现严重幻觉,而训练有素的苏联宇航员曾创下在狭小空间呆数月之久的纪录。

与此同时,宇航员之间的心理相容性也十分重要。国际空间站上的美俄宇航员就曾因为不和,导致他们与地面联系中断,严重影响了任务的执行。因此,心理专家有针对性地对宇航员做了大量多人配合训练,还设计了自信训练、迅速调整情绪训练、应变反应训练、挫折耐受训练和放松训练等内容。

此外,舒适的居住环境可以使人产生愉悦的心情。工程师在设计飞船与空间站的载人舱时要从人体测量学、生理学、心理学和社会学等方面,对长期航天的舱室居住空间大小、色调、照明、隐私、工作和生活用具尺寸、色彩、数量和形状、人际关系以及人群的休息和娱乐等进行研究和设计,以求暖化冷冰冰的科技,使其更有人情味。

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12 Responses to “宇航员的健康难题”

  1. biohu说道:

    很好,赞!
    顺便沙发!

  2. Sheldon说道:

    所以要大力发展不载人航天的探测器,降低成本。

  3. Sutra说道:

    > 为了适应太空环境,宇航员每周必须去重力室两到三趟,并进行四次心血管训练。地面失重训练一般在一个对密度有一定要求的水池中进行。航天器浸入水池中,利用水的浮力模拟太空的失重现象。宇航员在水池里进行出入舱和舱外操作训练。

    这句话让我想起神七出仓直播片段争议问题 [1]

    [1] http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E7%A5%9E%E4%B8%83#.E5.87.BA.E8.88.B1.E7.89.87.E6.AE.B5.E4.BA.89.E8.AE.AE

  4. 拼音佳佳说道:

    地球的磁场强度并不高,而且飞船应该可以创造自己的磁场.只是飞船太小,不知道它的磁场是否具备强大的保护能力?据我所知,有好过没有.包括宇航服,实现磁场功能应该不是复杂的事情.

  5. DANNY说道:

    有中国特色的宇航员心理选拔和训练方案。
    这句话绝对是亮点,虽然官至少将,但是我想,不能保证从天上下来时,自己的房子和老婆不被推倒。提前的心理辅导的确有帮助。
    本评论过于尖酸刻薄,但是不准备自我和谐。
    网管可以自由发挥。

    • hang说道:

      是啊,中国特色的心理训练不光要保证在上边时的平和,还有下来后的平和

  6. 破布说道:

    俄罗斯媒体22日援引一名俄航天部门官员的话说,“飞船返回舱进入地球大气层的方式不当,朝地面飞行时,处于前端的不是隔热罩,而是舱门。结果舱门严重损坏。下落过程中,返回舱天线遭焚毁,导致宇航员不能同俄地面飞行控制中心沟通。”

    原文第二段最好能注明一下出处吧,和媒体报道的文字一字不差啊,~~~~这样比较好些

  7. LRZ说道:

    看样子无重力造成的病很麻烦啊,骑固定自行车有助于缓解么?微重条件下还有什么有效的锻炼手段?
    不过,最感兴趣的还是为什么会有这些症状?
    以上一切求各种松鼠的各种解释。

  8. bowen说道:

    人工重力环境,上去和地上一个样,不用锻炼了。

  9. 拼音佳佳说道:

    别说飞行后变成软脚虾,软脚蟹,就算是游泳,在水里泡2个小时后,腿也是软的.人在水中的重力变小了很多,类似于太空中的失重状态

  10. 80后的记忆说道:

    很好奇,科幻片中各种星际航行的飞船上均是有重力的。那时怎么创造重力环境的?滚筒洗衣机?

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