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王亚平在太空来大姨妈怎么办?中国空间站最新技术突破揭秘

女航天员在太空来例假怎么办?这次是(中国)首次在太空执行6个月任务,另外有女航天员上天,很有看点。科学家会发现太空飞行对人体的影响主要包括以下几个方面:视力、骨骼与肌肉、心脏、体型等。要深入验证航天员长期在轨驻留保障技术,包括空间站再生式生命保障系统技术、航天员物资供应管理、航天员健康管理,为后续长期驻留做准备。

王亚平在太空来大姨妈怎么办?中国空间站最新技术突破揭秘

(验证)飞船的长期驻留保障技术。针对空间站的复杂构型和姿态(带来的复杂)外热流的影响,从神舟十二号开始,就对热控技术和电源技术进行了改进,这次要再次用6个月时间来验证飞船表现如何。

要掌握航天员长期在轨驻留的生活工作经验、生理心理变化。神舟十二号任务完成得很圆满,但一两次成功不代表成熟,所以这次任务要再一次(进行)检验,比如航天员和机械臂共同完成出舱任务、检验东风着陆场在不同季节的搜索救援能力。

神舟十三号飞行乘组在轨驻留时间再次延长,这对中国空间站建设、开展科学实验分别有什么意义?未来半年空间站会开展哪些学科试验,可能有哪些技术成果普惠大众?

这次航天员在轨时间长了一倍,可以完成更多科研任务和需要航天员长期在轨驻留的任务。核心舱上每个实验柜都是一个综合性实验室,神舟十二号航天员已经进行组装调试和测试实验(柜),这次航天员可以直接开展实验,比如人系统研究柜、高微重力实验柜、无容器(材料)科学实验柜。

第三个实验柜效益可能更凸显。在地面进行冶炼,一般都要有容器装熔体,高温情况下,容器会对熔体引入杂质。这个实验柜可以让熔体悬浮,进行无容器实验规避这个问题,利用激光升高温度,能达到3000多度,可以开展新型实验提纯,冶炼出非常纯净的材料再进行材料研究,这些可能对地面有直接用途。

航天员在轨驻留时间的延长会为任务带来哪些挑战和风险?空间站和地面分别采取了哪些应对措施?有何应急准备?

(驻留)时间长达6个月,将达到目前国际空间站(航天员驻留)的水平。大量研究表明6个月是既保证航天员身体情况,又保证经费比较节省的最佳时间。延长驻留时间对航天员的生理和心理影响会比3个月更大。

比如在生理方面,由于微重力环境影响,长期驻留太空,航天员的骨质脱钙和肌肉萎缩现象会比较严重。目前有几项对策,最重要的是加强锻炼,(神舟十三号乘组)比神舟十二号乘组要锻炼得更多,可能一天得锻炼两个小时以上。二是用“企鹅服”,它是一种压力服。三是用负压筒,航天员在失重环境下体液都往上走,所以脸都比较大,我们叫“月亮脸”,用负压筒(可以)让体液往下走。四是吃特殊药,我们不仅有西药,还有中药。另外要补充水源、加强营养,上天前要进行相关训练。

神舟十三号飞行任务中,首次有女航天员入驻中国空间站。与男航天员相比,女性航天员是如何选拔、训练的?其选拔、训练有何特殊之处?

载人航天任务艰巨,技能复杂,环境比较特殊,有一定风险,所以对航天员的身体条件和心理素质都提出很高要求,女航天员也不例外。男女航天员的选拔与训练标准基本一样,没有针对女航天员的特殊选拔和训练标准。

空间站航天任务比较复杂,所以进行了分工。有飞行专家,也叫航天驾驶员;有任务专家,即航天飞行工程师;甚至还有载荷专家。女航天员现在占整个航天队伍比例一般是10%,从全世界来讲,(女航天员)大部分都是任务专家,这跟女航天员的生理、心理情况有一定关系,比如女性脂肪比较多,平均个头矮、体重轻、有氧运动消耗的能量也低。但也有个别是飞行专家,比如说美国航天飞机第一个女驾驶员和指令长柯林斯。

大量实践和理论研究发现,女航天员有执行太空任务的能力,而且在某些方面感觉更敏锐,心思更细腻,考虑问题更全面,处理问题更注意方式方法,沟通能力更好。在微重力环境下,女航天员的雌激素(水平)和镁的代谢优于男航天员,(体内)铁含量低,所以被认为比较适合长期太空生活,不容易出现铁中毒、血栓、血管痉挛、心律紊乱。

作为入驻中国空间站的首位女航天员,王亚平已是第二次进入太空。选择王亚平作为神舟十三号飞行乘组成员是出于哪方面考虑?

王亚平的身体心理都比较成熟。这次(任务)是首次驻留6个月,派王亚平上去有明显优势。女航天员长期在轨驻留,从生理构造和心理素质讲,她可能更成熟、稳健,对航天环境的适应能力更持久。

同时,她能给乘组带来活力,使配合更顺畅,工作效率更高,上去以后可以开展更全面的航天医学实验,并且王亚平拥有飞天经验,这次以老带新,比较合适。

我们注意到,天舟三号货运飞船专门为女航天员送去了化妆品、女性服装等日用品。为迎接女航天员,中国空间站做了哪些准备?将如何保障女航天员的长期在轨工作生活?

根据女性生理特点和生活需要,我们确实应该做一些特殊准备。比如飞船座椅是根据女航天员的身材特制的,让她无论飞天还是返回,都比较舒适。

二是对她的舱内航天服也进行了定制,尤其是女性的手比较纤细,我们做了适合女性的手套。她穿上以后无论是工作还是处理其他问题,都会比较方便。女航天员大小便收集系统的高度距离也进行了调整;

另外还给她配置了巧克力、甜点和补血用品。

天舟三号根据这次任务需求,

为女航天员送去了卫生用品、少量无毒化妆品,女航天员化妆以后可能心理状态会更好。针对女航天员生理特点比如月经问题,实践表明,女航天员在太空月经基本正常,但是月经期间进行太空行走,容易得减压病,所以在月经期间,一般不进行太空行走。

此前神舟十二号飞行乘组三名航天员都进行了舱外活动。“神十三”任务期间,女航天员是否有可能开展舱外作业?航天员在空间站是否会有任务分工?

我想这次女航天员会进行舱外作业,从而诞生中国太空行走第一女(航天员)。这不光是一个荣誉,我们要探索女航天员舱外行走的规律、特点、优势等。女航天员整体来讲身材比较矮小,但是这也有优势,因为在舱外活动时身体小,更容易控制,可以完成更细腻的工作。

在太空,航天员一般都要把自己作为研究对象,开展航天医学和空间生命科学研究。比如美国航天员格林77岁上太空,研究长期太空生活对老人生理心理的影响。这次王亚平上去,可以开展以女性为主的航天医学和空间科学生命研究,为以后长期载人航天做准备。

中新社记者:我们注意到,天舟三号货运飞船又向空间站送去了一套90多公斤的舱外航天服,中国空间站目前已有3套舱外航天服。这是出于哪方面考虑?与之前的两套舱外航天服相比,这套舱外航天服有何不同?

天舟三号运去航天服重量比以往的轻一些,但是性能跟另两套一样,达到第二代“飞天”舱外航天服性能指标。

目前世界上女航天员太空行走次数少,原因之一是没有专门适合女性的舱外航天服。最典型的例子就是美国曾经要开展一次全女性太空行走,一般太空行走都是一男一女或者两名男性,当时空间站上只有一套适合女航天员的舱外航天服,后来又运去了一套比较小的适合女性的舱外航天服,才完成了首次全女性太空行走。所以舱外航天服对太空行走很重要。

为保障神舟十三号飞行乘组半年的物资需求,天舟三号货运飞船装载的货包数量比天舟二号更多。为方便航天员快速锁定和使用包裹,科研人员做了哪些设计?

为了航天员寻找方便,我们在空间站设计了一套货物在轨信息管理系统。比如航天员想找鱼香肉丝,在系统中输入,系统就会告诉他是在什么地方,在哪个包裹里、怎么走,他就可以根据坐标编码去寻找。每个包裹上都有二维码,航天员有一个跟手机差不多大小的装置,通过扫描二维码就能进一步确认里面是什么货物,且同类货物的库存量是多少,很快捷。

根据神舟十二号航天员的建议,我们又对天舟三号送去的货包增加了标识,每个货包上都有彩色蝴蝶带,比如绿色的是食品,深蓝色的是设备,浅蓝色的是物资。

长期待在空间站对宇航员身体的影响

  1. 视力。刚刚从太空返回地球的宇航员,大多数都会有轻微的视力下降,但是科学家至今仍未完全弄清楚人在太空中为什么会视力下降。“大多数宇航员在太空生活时不得不换自己的眼镜。他们都要携带备用眼镜,在任务中几个月后一般都要更换。

  2. 骨骼与肌肉。宇航员离开空间站后,大多会有一定程度的骨质疏松和肌肉无力症状,这是因为在太空中很少使用的原因。不过,现在宇航员在科学家的帮助下,骨骼和肌肉方面受到的影响越来越小。科学家为宇航员设计了一套康复训练动作,宇航员在太空中生活期间可以自我进行训练。在国际空间站里,宇航员可以将自己束缚于跑步机上进行跑步训练,也可以在进行自行车训练,每天训练2到2.5小时。“这种训练对宇航员的骨骼和肌肉有积极的影响。当他们返回地球时,也能够保持良好状态。不过,也有一些人还是会有脆骨病和肌肉无力症状,当然这种现象远比以前少得多。”当骨骼受损,就会造成钙的流失,进而导致肾结石的形成以及骨头断裂。同样,长期不运动,肌肉也会变得萎缩、无力。当宇航员返回地球时,就会因此而行动不便。

  3. 心脏。宇宙辐射对心脏等器官的长期影响在国际空间站上,宇航员受到的宇宙辐射量比地球上的人要高出20倍。“如果你想去火星或进入深空,那里的宇宙辐射可能是地球上的数百倍,也许可达300倍。”在太空中,人体的心血管系统可能没有像在地球上那么坚强。“就像骨骼和肌肉一样,心脏的工作机制是按照地球重力的特点进化而成的。因此,当你进入太空后,心脏的运行机制就会发生变化,并改变形状。”宇航员返回地球后,最明显的一个变化影响就是感觉很虚弱。因此,当宇航员返回地球时,他们必须要睡在一个专门订制的床上,以保证他们醒来后走动时不会感觉到虚弱。科学家们还有一个担忧,那就是宇宙辐射可能会促进冠心病症状的出现。

  4. 体型。长期生活在微重力环境下,脊柱会被拉伸,身高会有不周程度长高。当宇航员返回地球时,他们必须要重新适应地球重力,因此可能会在平衡感方面出现问题,甚至在完成站立、散步等简单任务时都可能动作不协调。通过身体康复项目,他们一般会在一到三周内调整过来,各项身体机能会恢复正常,除非他们患有非常严重的骨质疏松和肌肉无力症状,这种情况可能需要长达数月或数年的康复期。


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