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空间运动病
受太空环境因素的影响,航天员可能出现失去方位感、头晕、呕吐、恶心等症状,严重时将无法出舱。出舱过程中如果发病,呕吐物一旦堵塞舱外航天服的管道,可能导致非常危险的后果。
航天飞行前3天是空间运动病高发期,发病率达到50%。而神七航天员飞行总天数预计为3天,出舱预计在第2天末,因此空间运动病是神七航天员防护的重中之重。
首先,神七航天员的训练中,加强了前庭功能的选拔训练。比如,对转椅训练中航天员的生理指标和身体反应进行量化评分,从而判断航天员对刺激的承受能力。国外航天员通常是不进行这种训练的,他们一旦发病就吃药、打针,休息几天后继续工作。但我们目前在太空中的工作时间短,因此必须通过地面训练来提高对空间环境的耐受能力。
第二是药物方法。除了国际上通用的防治空间运动病的西药,我国还特别研发了提高心血管能力和空间适应能力的中药,并第一次带上了太空。航天员从飞行之前8小时开始服药,按照一日3次的剂量进行预防,在出舱阶段还将使用针剂注射。
与神六飞行相比,神七的抗运动病药物进行了改进:口服片剂更新为口腔速崩片,不用水就能吃。注射针剂则采用预充式,药液事先已经装好,航天员可以自己注射,也可以互相注射。
减压病
从发射升空到穿上舱外航天服执行出舱任务,航天员所处的大气环境将在短时间内从1个大气压减到40千帕——相当于7000多米高山上的气压值。在这种情况下,航天员可能出现关节疼痛,严重时可能引起头疼、呼吸紊乱甚至意识丧失。
这不是航天飞行特有的。在潜艇或其它高压环境中作业,也可能发生减压病。
最有效的防治办法是吸氧排氮。人体在一个大气压的普通空气中生活时,体内氧气占21%,氮气约占79%。航天员在进入舱外服之前,需要把体内多余的氮气排出,用氧气代替它。这样,当体内的气体因外界压力低而向外溢出时,人体就不会因为氮气的溢出而产生皮肤发痒、关节疼痛等不适反应。
同时,这个病与年龄、体重也有关系。因此,我们在训练期对航天员的体重有严格的控制。实际上,航天员训练的这10年间,他们的体重只有一两斤的浮动。
体力耐力下降
神七出舱活动对体力要求很高——虽然太空行走只有约30分钟,但出舱前航天服的调试、组装、训练等很复杂,航天员得连续工作十几个小时。
此外,航天器加速上升和减速返回时,从地面上的1个重力到上升时的超重、太空中的失重,继而到返回时的超重,重力的变化对航天员的耐力构成了极大的考验。
体力耐力如果严重下降,可能导致返回地面时无法站立。费俊龙在神六刚落地时就有过这种体验:“腿使不上劲,好像不知道该怎么使劲了。过了1个多月,才完全适应。”
提高体力和立位耐力,我们采用了三重措施:地面上加强体质训练,上天前服用提高体能和心血管调节功能的中医药,飞行期间喝具有电解质补充功能的饮料以缓解疲劳。这些措施一方面能改善心血管功能,从而提高心血管储备,另一方面,对心血管的顺应性也进行了提高。