航天员返回地球后会面临哪些挑战?
上周六也就是2022.4.16,三名航天员,翟志刚、王亚平、叶光富圆满完成神舟十三号载人飞行任务,降落在指定着陆点。举国庆祝欣喜之余,大家都很航天员返回地球后会面临哪些挑战很感兴趣,这里就和大家聊一聊航天员返回地球后面临的挑战。
一,挑战1:着陆后的身体状态需要一定时间的适应和休养调整
返回舱是以非常快的速度回到地球,落地时的情况有倾斜式着陆和直立着陆,虽然两种着陆方式对宇航员出仓会有不同,但同样的是航天员从失重的环境中突然回到有重力的环境,他们的身体会发生很大的变化:
首先由于在太空中人类失重状态下生活6个月后,已经适应了失重的太空环境,回来后很难适应重力,所以行走就成为了困难的事情,着陆后他们无法站立,需要一定时间的恢复才能适应地球的重力环境,正常行走。
其次由于失重状态,航天员身体的血液总量、骨骼钙质以及其他骨骼组织、肌肉等等都会有不同程度的下降,影响到航天员的正常生活,他们会因为骨骼组织的流失而走路容易摔倒,并且容易出现骨折等,肌肉的萎缩也会使得他们的行动受到影响。
最后由于太空的辐射量远远超过地球生活中的辐射,容易对航天员带来血管老化、视力退化等等影响,需要进行调节和恢复。
二,挑战2:心理上的适应调整以及生活习惯等恢复调整
返回的过程中对航天员的心理是一种考验,穿过大气层,着陆时撞击地面,及时割断降落伞等等都是考验,需要航天员通过调整平和心情。
众所周知在空间站的昼夜节奏和在地球上是完全不一样的,所以航天员的作息时间生物钟会和在地球上不一样,容易出现睡眠障碍,而且失重状态下睡觉和在地球上睡觉的感觉是不一样的,所以航天员回到地球后相当一段时间内会觉得自己走路吃饭都费力,找不回轻飘飘的感觉,从而容易出现摔碎物品、跳起来感觉到累等情况。
三,挑战3:人体免疫力的恢复需要时间
太空的生活由于没有微生物,所以会一定程度上降低航天员的免疫力,所以他们需要被隔离一段时间来进行保护,然后再进行检查恢复,通常还会有差不多半年左右的疗养恢复,这些都是为了保护航天员的身体设计的。
综上所述,航天员返回地球后会面临着身体、心理、生活中方方面面的挑战,但相信航天员们会调整休养好自己,之后继续再返空间站,为国争光。
1.骨骼萎缩
在地球上,人体的骨骼和肌肉发挥支撑作用,能抵抗重力,而长期待在太空中,属于失重的环境下,人处于一种漂浮状态,由于缺乏运动和重力,身体的负担变得极小。不过,神舟十二号三名宇航员在太空舱空间里还开辟了专门的锻炼区。
2.肌肉退化
在地球上,肌肉在重力作用下处于紧张状态,而且在人们行动的过程中,会时刻克服着地球的引力进行作功,相当于每时每刻都在进行着“锻炼”。而在太空环境中,一般不需要克服引力做功,肌肉长时间处于放松状态,那么就会发生“萎缩”现象,在太空待的时间越长,这种“萎缩”效应就越明显。所以,在空间站中专门配备有供宇航员“锻炼”的跑步机,可以减轻一部分肌肉出现的问题,但不能完全杜绝。
3.不能站立
国内外许多宇航员返回地面后,一般都是由工作人员把他们从返回舱中抬出来,放到担架或者座椅上。这是指人的立位耐力在下降,立位耐力是人在安静站立时的耐受时间。通常来说,大多数人都能站立20-30分钟不会晕倒。
4.头晕或晕厥
由于在太空环境中,血液、体液对周围支撑组织的作用力,从地球的向下转变为各向同性,从而引起血液、体液的向上倒流以及向四周流动,身体重心上移,从而引发上半身变大、体型趋圆、头部和面部肿胀、颅压变大、静脉曲张等一系列问题。有研究数据表明,大约有20%的航天飞机宇航员和80%的国际空间站宇航员,返回地球后,会出现头晕或晕厥现象。
宇航员从太空回来后会对身体造成损害吗在太空,恶劣环境对宇航员身体的影响却是巨大的,这种影响对身体主要有太空病、太空辐射等。
1.太空病
指细菌感染、太空失明症、心理问题以及有毒尘埃在内的一系列健康威胁。在无重力的太空环境下,宇航员的身体会像处在青春期的少年一样,出现各种变化,是指宇航员在太空环境下由于零重力、失重和其它与重力有关的改变所引起的病症,太空病在进入太空后3天开始缓解。此外,由于零重力环境的影响,反恶心的药物只能通过皮肤药贴或者注射的方式服用。
2.太空辐射是一种包含伽玛射线、高能质子和宇宙射线的特殊混合体。人类的航天员基本上从未经历过完全剂量的太空辐射。即使是长年运转的国际空间站,由于它的轨道也仅仅只在地球上空的400千米处。
3、太空有毒尘埃在未来的地外星球登陆过程,有毒尘埃的吸入,是危害宇航员生命安全的一个重大问题。如在月球上,这些尘埃会损害宇航员的皮肤和眼睛,如被吸入,可能像石棉纤维一样的损害肺部,增加致癌风险。火星的尘埃毒性更高,含有的氧化铁成分会灼伤人的皮肤,腐蚀塑料橡胶等有机化合物,吸入更会导致生命危险。这些尘埃非常细小,因此未来的密封舱和宇航服必须能够严格防止这些尘埃的进入。科学家们迄今对地外天体物质研究甚少,因此对这些尘埃的毒性和性质还知道得很少,很可能在不同的星球,这些尘埃会或许还有很多未知毒性,有待破解和防范。
这样你就理解,为什么三位航天员出舱时必须由专人协助,并且必须坐着。这绝对不是小题大做,而是航天员确实面临走路摔倒,甚至骨折的风险。据专家介绍,在14天的隔离期之后,航天员还需要度过一个月的医学疗养期和3个月的恢复疗养期,各项生理指数才能慢慢恢复到出发前的水平。
第二,除了身体上的不适应,航天员还面临生活习惯的调整。
比如,在失重环境下,航天员可能习惯了随手把餐具或者笔记本电脑放在自己前方的空气中,回到地球之后,可能得一连摔坏好几样东西才能改过来。还有,航天员不能再轻轻一跳就跃过房间,而是每迈开一步都觉得吃力无比,整个人摇摇晃晃,臀大肌还有一种被撕扯的感觉。有航天员说,那种感觉,就好像经历了一场“漫长的宿醉”,大脑供氧不足,浑身酸软无力,双腿好似灌铅。这些,都需要航天员花好几个星期来适应调整。
除了身体状况和生活习惯,航天员还要面临第三个挑战,就是心理状态的调整。
很多航天员回到地球之后,都面临不同程度的抑郁症的威胁。一个很大的原因是,航天员的生活节律在太空中被打乱了。空间站每90分钟绕地球一圈,航天员每天会看见16次日出和日落,也就是说,空间站中的一昼夜是地球上的1/16。这种频繁的光照变化,会直接影响到人类各种激素的分泌,比如褪黑素等,造成失眠、情绪失控,甚至诱发抑郁症等精神类疾病。
在返回地球后首先就会面临站立困难的问题,长时间在太空生活后,航天员的体液会大量流失,血液总量会损失20%左右,肌肉也会不同程度地萎缩,尤其是那些用来维持人体姿态的肌肉,而且心脏肌肉长期适应微重力环境,返回地球后会使得心脏泵血不足,再加上骨质的快速流失,将会导致航天员难以站立,此时强行站立很可能导致晕厥,所以航天员在执行完长期任务返回地球后,通常采用坐卧位。除此之外,航天员在返回地球后,与迎接他们的队伍短暂见面后就会前往特定的房间进行隔离,因为太空中有高强度的辐射,难免会对人体基因产生影响,这期间会有专门的医疗团队全程监测他们的身体状况,结束后他们才能前往基地进行为期半年的疗养和恢复。总之,神舟十三号的航天员在返回地球后还需要经过漫长的恢复训练,直到身体机能恢复到之前的状态才能进行正常工作和生活,他们在空间站的付出本就难以想象,而返回地球后还要面临各种挑战,很长一段时间后才能适应地球的重力环境,重新回归地球生活。