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神舟十一号返回,航天员为什么没有自主出舱?

知乎日报  · 公众号  · 问答  · 2016-11-22 18:01

正文

首先说明,人是一种生活在地球表面,在地球重力(引力加速度在 9.8m/s² 左右)影响下的一种动物,重力对人体的演化和结构有着极大的影响,而如果脱离重力后人体便会出现各种异常。


太空中环境对人体有很多影响,跟返回地球最相关的就是失重的影响。


那么,从失重环境到重返地球,总共的返回时间有多少呢?这个时间就是你的调整时间。



一般降落到 80 公里左右,在航天器高速和大气密度的作用下,航天器开始剧烈升温、出现剧烈晃动、重力作用也开始显现(事实上远超如此,出现的是突然的超重,下面再分析),这个过程太恐怖了,航天器变成一个火团,剧烈晃动,突然从失重变成超重 4-5 倍。


而且由于空气高温下的作用,与任何通讯完全失去联系,进入黑障区,这个过程会 10-15 分钟,再经过 10-15 分钟稍微平稳的环境降回地球。


这个黑障区,可比你坐太阳神车水晶神翼啥的游乐项目刺激多了,而且任何信号都没有,除了巨大的噪音你和世界完全失联了;这还是从失重状态突如起来,身边全部在着火和爆炸特效,想停都停不下来,这有多恐怖??


所以,任何一个宇航员,都是极其伟大的英雄,这种身体和心理上的冲击是巨大的!


所以,不管你在太空中已经失重了多久,你最多只有 30 分钟时间去迅速适应重力,而且前 15 分钟是玩命啊,不是宇航员的身体千万不要作死。


回到本题目,太空中失重对身体比较主要的影响有如下几个:


1. 空间适应综合征


进入太空后,由于没有重力所有东西都会漂浮,人类也不例外,这导致人类无法区分上下前后左右东西南北,前庭系统和脑部相关神经就会出现紊乱,一个表现就是无法抑制的恶心(参考晕车晕船)。


虽然每位宇航员都经过了各种惨无人道的训练(随便举个例子,想象一下游乐场夸张的三维 / 四维旋转器连续坐上一俩小时,反正我当时坐两分钟就吐成狗了)。


即便能够克服这些生理反应,但他们的大脑依然认为自己处于完全失控的失重状态,这不是返回地球半个小时内能迅速过来的(想象下醉酒之后走路轻飘飘的感觉,失重给大脑的感觉比这强成百上千倍,你醉酒后能在半小时内运动功能恢复正常么?)。


2. 骨头和肌肉的质量缺失


这是最致命的影响,经过长期待在太空后,人类的肌肉和骨骼会不断失去。比如一个外部反应是,上天的宇航员脚部会大量脱皮(没有重力和走路压迫,角质和硬质皮肤掉落),变得像婴儿般鲜嫩(这话来自破了人类单次最长驻留太空时间记录的 Valeri Polyakov,他在太空中一次待了 438 天!),但更夸张的,则是身体内部的变化。


最主要体现在骨头和肌肉上,由于缺乏运动和重力,这两者会被身体认为无用(尤其是肌肉消耗大量身体营养),在一进入太空后,人体便会急速流失这两种重要身体结构。



大家可以看在前几周骨头质量几乎是直线下降啊,本次神舟十一景海鹏和陈冬他们大概待了 5 周(33 天),身体极有可能已经丢失了大约 10% 的受力的骨质和 20% 的肌肉(事实上国外的研究表明缺乏运动的人可能头一周就会丢失这么多了)。


丢失肌肉还可以接受,但骨头的流失是非常恐怖的,尤其是返回地表后,人体不仅要重新承担自己的体重,还要承受总重大约 20 公斤的舱内服(在黑障时间内更加恐怖啊),这导致宇航员极其容易骨折……


所以,自己往外爬,简直玩命啊,骨头一断可就真心木有了,还谈啥目标是星辰大海。所以救他们出来的人也得特别小心……这俩曾经的铁人回来之后都是玻璃人……


3. 体液重置


在地球表面时,体液在重力作用下会更多集中下身体下部,但到了太空一切都不一样:这些体液更倾向于均匀分布在全身,有个好处在于妹子们的腿会瘦一圈……


但是脸也会肥一圈……


不信,我们看看发射前景海鹏少将的照片(发射前拍摄)



然后在天宫二号里面是不是明显脸圆了一圈……他们连吃饭时间都很难挤出来,我可不信是吃胖了……









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