2022年4月16日,神舟十三号返回舱成功着陆,航天员翟志刚、王亚平、叶光富顺利结束“太空出差”,为中国航天迄今最长一次太空载人飞行画上了一个圆满的句号。那么,你知道6个月的太空生活会让航天员的身体发生哪些变化吗?
太空中的不利环境
想了解航天员从太空返回地球后的身体变化,首先要知道太空中的环境和地球上有何不同。
失重 按照牛顿的万有引力定律,航天员进入太空后绕地球公转,最终万有引力提供向心力,导致他们处于失重的状态。正如航天员陈冬在日记中写的那样:“第一次进入太空,确实感到非常奇特。刚开始连自己的身体都控制不住,简单的走路也不正常了。还好有师兄景海鹏在旁边帮忙,慢慢适应了失重环境,也越来越感受到失重给自己带来不少乐趣。”
辐射 太空中每时每刻都有大量的高能粒子冲击着地球,只不过因为有地球磁场、大气层的保护,地球上的生命才得以发展和延续。但是进入太空以后,没有了大气层的保护,辐射越来越多,尤其是载人登月时,这种辐射将更加严重。
当然,人类的航天器以及航天服可以最大限度保证航天员的安全,拦截过量的太空辐射。
此外,太空中的不利环境还有低气压、超低温等,并且,如果未来人类想尝试进行载人登陆火星或者更深层次的深空探测,这些潜在的危险影响将会更大。
航天员身体的变化
由于航天员在太空飞行时,长期处于“与世隔绝”的太空中,密闭狭小的座舱、静寂无声的太空环境,或多或少都会对其心理造成一定的影响,而太空环境对航天员身体造成的影响就更明显了。
骨骼压迫力减小导致骨骼组织流失
在地球上生活,受到自身重力的压迫,我们全身的骨骼尤其是腿部,从出生的那一刻开始就要承受压力。经年累月,我们的骨架早已适应了这种压力,并且骨骼会变得致密。但是,在太空微重力甚至是失重的环境下,骨骼上曾经承受的压力都消失了,骨骼组织活动减小,最终会造成骨骼组织的流失,从而导致骨密度大幅度降低。
这也是航天员从太空返回地球后不能马上站立的原因。从一些采访画面中我们不难发现,航天员需要在他人帮助下被抬出着陆舱,在接受采访的时候也都是坐着或者卧着的。
肌肉退化
失重环境除了会造成骨骼组织流失,还会让肌肉发生退化。毕竟在地球表面运动的时候,身体肌肉长期处于紧张状态,就像时时刻刻都在锻炼一样,但是在太空失重环境下,肌肉几乎不再需要做功,大部分肌肉都是松弛的状态,时间久了就会退化。
所以,为了最大限度地减轻太空环境对身体肌肉造成的影响,航天员们在进入空间站后也要每天进行身体锻炼。
心血管问题
选拔航天员时有一项很重要的测试,叫作立位耐力检查,指人在安静站立时的耐受时间。通常来说,大多数人站立20至30分钟都不会晕倒。然而,在太空失重环境下,航天员身体内的细胞、血液、体液等对身体组织的支撑作用力将由向下转变为各向同性,这就意味着人体的重心将上移,同时血液等也将更多地向上半身移动,产生的结果就是颅压会变大。同时从外观上来看,航天员的面部会发生轻微的浮肿,也就是传说中的“胀脸鸟腿”综合征。
重返地球时,受地球重力环境的影响,航天员的心血管功能一时之间无法迅速恢复,心血管调节功能下降,在地面站立时就犹如在倒立,立位耐力下降,很容易出现晕厥现象。
空间适应综合征
由于长时间处于失重环境,航天员的大脑前庭系统会出现紊乱,无法区分上下前后左右以及东南西北。而航天员返回地球的时间非常短,整个过程只有半个小时左右,其中前10至15分钟处于黑障区超重状态,此时除了航天器共振等噪声,航天员可以说基本与世界隔绝。再经过10至15分钟后降落地球,在如此短的时间内大脑会认为自己仍处于失重的状态下,一时之间无法调整到对空间方位和重力影响的适应状态。
另外,返回地面时,航天员要承受比自身重量重十几倍的压力,有可能出现呼吸困难、黑视、意志丧失等现象。
身体变高
根据实际情况来看,经过长时间的太空飞行,航天员返回地球后身高往往会有2至3厘米的增长,这其实跟失重环境对骨骼的影响有关。当没有重力的限制,人体脊椎间的间隙会逐渐舒展,最终结果就是身高增长,只不过这种变化是暂时的,回到地球后很快就会恢复原状。
在普通人看来,航天员们上天入地,风光无限,但其实,他们都要经历异常严格和艰苦的训练,那一句普普通通的“感觉良好”背后,隐含了无数辛酸与奉献。向每一位航天英雄致敬!
【E学课堂】
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