2024年4月24日是我国第9个航天日。在这个特别的日子里,航天“老兵”叶光富率领两名新队友李聪、李广苏亮相酒泉卫星发射中心。4月25日,3名航天员将乘坐神舟十八号飞船奔赴我国天宫空间站,叶光富也因此有可能成为我国飞得最久的航天员。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/013ddafd677bdda2a29483f0f04b2759.png)
从地球看太空,静谧、黑暗、神性可能是我们的普遍感觉,然而,太空环境并非我们想象得那么平静,实际上完全可以用恶劣来形容。这种恶劣性主要表现在:
一是真空环境:太空是真空的,几乎没有气体分子存在。这种环境导致声波和压力波无法传播,人类也无法在太空中听到声音。同时,由于没有空气和氧气供给,人体无法在其中生存。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/34187c73e4740ef4032f265299b64e29.jpg)
二是极端温度:太空中没有大气层的保护,因此宇宙射线强烈辐射、黑暗寒冷等因素导致温度波动幅度极大。在阳光直射下,航天器表面温度可以高达数百摄氏度,而在阴影处则可能下降到零下数十甚至数百摄氏度。这种极端的温差对航天器的材料和结构都构成了严峻的挑战。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/2286142bc500f0159bb3b9adea6d4fe6.gif)
三是零重力和微重力:在地球上,人们感受到的重力是物质存在于引力场中受到牵引作用产生的效应。但在太空中,物体不受到任何静力学支撑,不存在相互牵引的力,因此会出现零重力或微重力状态。这种环境对人体骨骼、肌肉以及生理系统都会产生深远的影响,长时间处于这种状态可能导致身体功能的退化。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/dbf7e425f87891aedbad19e4536cbaf6.jpg)
四是星际辐射:太空中存在大量高能宇宙射线,其能量远高于地球上的自然辐射。这些射线对航天员和航天器都会造成极大的危害,可能导致DNA损伤、癌症等疾病,并对机载设备产生严重影响。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/72a1e51a1c51aacf8171b8dbe8ad3b90.jpg)
五是空间垃圾:太空中还充斥着大量的太空碎片,包括废弃的卫星、航天器的残骸和碎片等。这些碎片以极高的速度运动,即使是小的碎片也具有巨大的能量,足以对航天器和宇航员造成严重伤害。太空碎片的数量不断增加,形成了“太空垃圾带”,使得太空活动变得更加危险和复杂。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/be04db63d0c482d15f62fce6fb78a759.jpg)
航天员在太空待久了,身体会产生一系列显著的变化。这些变化主要是由于太空环境的极端条件,如微重力、辐射、以及缺乏地球大气层的保护等因素所导致的。比如:
心血管系统变化:主要是心率和血压下降问题,在微重力环境下,血液能够更容易地流向上半身,导致头颈部充血,而下肢的血液供应减少,这种血液分布的改变使得航天员的心率减慢,血压下降。同时心脏萎缩,由于心脏不再需要像在地球上那样努力泵血,心脏肌肉可能会出现一定程度的萎缩。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/2556ef00d9d5b614c2c0c210eb9a1ddc.jpg)
骨骼和肌肉系统变化:一方面骨密度降低:在微重力环境中,骨骼不再需要像在地球上那样支撑身体的重量,因此骨密度会逐渐降低,导致骨质疏松。另外会肌肉萎缩:由于缺乏重力的锻炼刺激,航天员的肌肉会逐渐萎缩,特别是背部和腿部的肌肉。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/9fa8165bc2f90c31a02c4ec82b994976.jpg)
免疫力下降:太空环境中的辐射和其他因素可能导致航天员的免疫力下降,增加感染疾病的风险。
生理变化:特别是身高增加:在微重力环境下,由于脊柱受到的压力减小,航天员的身高可能会暂时增加2-5厘米。但这种增加并不是永久性的,返回地球后会恢复原状。此外,微重力环境会导致体液在体内的分布发生改变,可能引发水肿和其他相关症状。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/2c01f95628f25559dd1d66691d5fb448.jpg)
心理压力增加:长时间在封闭、孤独的太空环境中生活和工作,航天员可能会面临较大的心理压力,导致焦虑、抑郁等心理问题。
航天员如何克服上述问题?为了克服这些困难,我国的航天员和科研团队采取了一系列措施,比如:
针对身体变化的应对策略:在心血管系统变化的应对上,一是定期进行体育锻炼:通过专门的锻炼设备,如太空跑步机、弹力绳等,模拟地球上的重力环境,增强心血管系统的功能。二是饮食调整:摄入富含钾、镁等有益于心血管健康的食物,维持正常的血压和心率。三是医学监测:通过定期的心电图、血压测量等,监控航天员的心血管健康状况,及时发现并处理问题。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/16ece4729bd65d75beb33ef4286e6d8d.jpg)
在骨骼和肌肉系统变化的应对上,一方面是强化力量训练,利用太空中的力量训练设备,对骨骼和肌肉进行刺激,减缓骨质疏松和肌肉萎缩的速度。另一方面强化营养补充,航天员通过摄入富含钙、磷等矿物质的食物,促进骨骼健康,并补充足够的蛋白质,维持肌肉的正常代谢。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/2ef640feb2bd7e26744dfa7ff361b05b.jpg)
在免疫系统变化的应对上,在进入太空前,航天员会接种各种必要的疫苗,提高身体对疾病的抵抗力。同时在太空舱内,航天员会采取严格的卫生措施,如定期消毒、勤洗手等,减少病菌的传播。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/f5b6d792ebdb00027b035a3a94d8eba8.jpg)
针对心理问题的应对策略:一方面是心理支持,与家人和朋友保持联系:通过视频通话、电子邮件等方式,与家人和朋友保持联系,缓解孤独感。专业心理咨询:配备专业的心理咨询师,为航天员提供心理支持和辅导,帮助他们应对太空环境中的心理压力。
另一方面开展休闲活动:通过阅读、听音乐、看电影等活动,可以帮助航天员放松心情,缓解紧张情绪。通过拍摄太空中的美景,让航天员感受到太空探索的乐趣和成就感。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/6740dc5305e9b5997e8abc75bce192df.jpg)
此外,技术支持也有关键。一方面,我们的天宫空间站,拥有先进的太空舱设计,提供了舒适的居住环境:太空舱内设有舒适的睡眠区、健身区、工作区等,为航天员提供良好的生活和工作条件。拥有高效的空气净化系统:确保太空舱内的空气质量,减少有害物质的含量,降低对航天员身体健康的影响。
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/a3c93cbe40bc334506e34f444d42cf03.png)
同时,天宫空间站中还有完善的医疗设备:太空舱内配备有各种医疗设备,如心电图机、血压计、急救药品等,以应对可能出现的突发状况。并拥有强大的地面救援团队支持:地面救援团队随时待命,为航天员提供远程医疗支持和救援服务。