12月4日20时09分,随着“嘭”的一声巨响,神舟十四号载人飞船返回舱稳稳地降落在了东风着陆场。
在太空“出差”6个月的航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲安全顺利出舱,身体状态良好,中国载人航天空间站建造阶段完美收官。
在地面工作人员的协助下出舱后,3名航天员坐在专门设计制造的椅子上,并被工作人员抬着走。
其实大家大家对这一幕已经十分熟悉,每次航天员返回地球后,都是如此操作的。那么很多人就好奇,为什么出舱后航天员要坐在椅子上?为何要在椅子上被抬着走?
究其原因,最主要的是从太空到地球重力环境的改变对航天员身体的影响。
失重是每个航天员都要面临和适应的问题。而长期待在失重环境中,对人体的各种生理机能、心血管系统、骨骼肌肉系统、平衡系统等是一个综合的考验。
1、贸然站立会摔倒
在太空失重环境下,航天员是“飘”在上面的,他们用不到腿脚走路,这会导致对应的肌肉发生萎缩。根据国际空间的数据,航天员在进入太空之后,5~11天内就会失去20%的肌肉。
虽然空间站上配备了健身器材,能尽可能缓解航天员肌肉萎缩的状况,但这些器材只能让四头肌、二头肌、三头肌以及胸肌等主动肌得到锻炼。
而那些用来稳定姿势的肌肉很难受到长时间的刺激,这些肌肉的萎缩会让航天员站起来很费劲。
除了肌肉萎缩,神舟十四号航天员的骨骼也会有所损失。通常来说,骨骼的生长需要外力的刺激,当肌肉收缩或者扩张时,骨骼受到挤压或者扭转应力,这会刺激骨组织的生长,以降低骨折风险。
但是在空间站失重环境下,航天员的骨骼不再需要对抗重力,也就受不到相关的外力刺激,那么骨组织便不再生长。
同样是来自国际空间站的数据,航天员进入空间站之后,每个月都会流失约1.5%左右的骨组织,盆骨和下脊柱的骨组织流失尤其严重。
航天健身器材虽然可以延缓航天员的骨量丢失和肌肉萎缩,但长达6个月的太空生活还是会对他们的身体造成一定的负面影响。
而骨骼和肌肉有所损失的航天员,返回地球的重力环境后会“水土不服”,他们不仅要重新抵抗重力、承受自身的体重,还要支撑起重达几十斤的舱内航天服。
所以说,神舟十四号航天员返回后,贸然站里很容易摔倒甚至骨折。
2、贸然站立会晕厥
失重不仅影响航天员的肌肉和骨骼系统,还会影响他们的心血管功能。
由于受地球重力的影响,人体的血液通常是自上往下流动的,只有依靠心脏的泵促作用,血液才会向上输送至大脑等部位。心脏的跳动恰好抵消了地球重力,两者之间是一种平衡的关系。
但到了空间站失重环境之后,航天员体内的血液就缺少了自上往下流动的重力作用,仅靠心脏跳动来维持血液循环。这会导致大量的血液向航天员的头部聚集,这也是为什么他们看起来面部较胖的原因。
为了适应失重环境,航天员的大脑会发出指令减少身体的血液总量。数据显示,航天员在进入太空一周左右,体内的血液总量会减少20%左右,与失重环境达成新的平衡。
当在太空中生活了6个月之久的神舟十四号航天员返回地球后,又重新回到了重力环境下,但他们的心血管功能并未跟上这种变化,体内的血液恢复需要一段时间。
在重力的作用下,刚刚返回的航天员体内的血液基本上都流到下半身去了,这样脑供血相对不足,站立起来很容易出现晕厥。
3、贸然站里会失去平衡
在长期执行太空任务之后,航天员的前庭系统也会发生紊乱,从而导致空间感知能力变化。
大脑前庭系统最重要的作用,就是空间感知能力,而前庭器官能够调节的一个重要原因,就是地球重力。所以在地球上,无论你睡在哪里,第二天醒来时,就算闭着眼睛,你也能感知到自己的位置。
但在太空环境里就不同了,由于没有重力,航天员的大脑前庭系统缺少感知的参照物,闭上眼睛就没有前后左右上下之分。一旦人的前庭系统出现变化,人就会感到天旋地转,脚下虚浮无力,站立不稳。
神舟十四号航天员从太空失重环境中,来到地球重力环境中之后,前庭系统很可能处于紊乱状态,他们的双腿软趴趴的,很难站立起来。
4、身心疲惫,需要休息
相信很多读者知道,此次神舟十四号返回舱返回,采用的是与神舟十三号返回一样的快速返回技术。不过这里的“快速返回”与我们所理解的快速不同。
在快速返回技术加持下,神舟十四号航天员只需要提前8小时左右撤离空间站就可以了,相比神舟十二号返回,少花费了将近20小时。
可即便如此,从神舟十四号飞船撤离空间站到返回舱着陆,整个过程也需要8个多小时,这对航天员的身体和心理都是极大的考验。
除了时间长,航天员在返回过程中还会遭受快速坠落、超重、黑障区以及撞击等考验,这会让他们的身体遭受很大的冲击。当3为航天员着陆之后,已经是疲惫不堪的状态。
所以说,为了保护航天员的安全和健康,航天员回来后当天的活动都是采取坐、卧或者半卧等姿势。
5、航天员的身体恢复
除了姿势的保护,回到地球的“太空出差三人组”还需要参照三级隔离制度进行医学隔离。这当然和新冠病毒没有关系,只是因为长期飞行,航天员的免疫力等方面会有变化,采取隔离措施是另一种对航天员的保护。
与神舟十二号、十三号航天员一样,神舟十四号航天员返回地球后,同样需要进行三个阶段、为期半年左右的身体恢复。
首先要对“三人组”进行医学隔离,为期14天左右。航天员要在北京航天城的航天员公寓内,适应地球重力环境,提高心血管系统和支持运动器官功能,提高立位耐力,消除飞行后疲劳。
其次,医学隔离结束后,航天员还要进行为期20~30天的医学疗养。在此期间,航天员将在继续恢复健康的同时逐渐增加活动量。医务人员也会根据情况为他们检查身体,提出针对性的疗养方案。
最后是恢复疗养阶段,时长大约为3个月。在此期间,要将航天员各项生理参数恢复到飞行前的状态,他们会加强训练强度,并阶段性进行体能测试等,该阶段的目的是恢复。
根据航天员系统总设计师黄伟芬的介绍,执行长期太空任务的航天员返回后,重新投入正常的生活、工作和日常训练,大约需要恢复半年时间。
航天员每一次出征太空,都是一次生死考验,每一次平安归来,身体还要接受地球重力的“摧残”,但他们在探索浩瀚宇宙的征程中仍一往无前!
向神舟十四号航天员致敬,欢迎你们回家!
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