从超重到失重,航天员要进行哪些航天环境适应性训练?让人心疼

您所在的位置:网站首页 成为宇航员需要经过哪些训练 从超重到失重,航天员要进行哪些航天环境适应性训练?让人心疼

从超重到失重,航天员要进行哪些航天环境适应性训练?让人心疼

2024-07-14 16:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

航天员为什么要采取这样一种奇怪的姿势呢?这其实就跟超重有关。

我们知道超重会对人体造成影响甚至损伤,而且不同方向的超重对于人体的影响也是不同的。一般来说,胸背向超重对人体的影响要比头盆向超重轻得多,因此航天员在飞船中多采取仰卧姿势。

超重对航天员的影响不仅仅体现在身体要承受数倍于自身的重量上,还体现在他们的内脏器官的重量也要增加好几倍。在这种情况下,超重耐力低的人,会出现晕厥和呼吸困难等症状。

好在一个人的超重耐力是可以通过训练来提高,而超重训练也是航天员必不可少的训练项目。

航天员超重耐力适应性训练一般是在离心机中进行。离心机是一种特殊的训练设备,主要用于训练航天员的超重耐力以及在超重条件下操纵飞船和通信的能力。

具体方法是让受训者半卧或坐在离心机的座舱里,逐渐增加离心机的转速,这时超重值也会逐渐增加,直到航天员不能耐受,再逐渐降低离心机的转速。

当离心机按照一定的速度旋转起来时,可以模拟出载人航天器上升和返回时的持续超重状态,这时,身处其中的航天员所要承受的最大负荷,即重力加速度,会达到8g。

要是正常人在离心机上的话,达到3g的时候就会头晕目眩,呼吸困难,可想而知航天员的感受会是什么样子的了:这种感觉就相当于在航天员的胸口压了7个成年人的重量,而且还会持续几十秒。

2、前庭功能训练

人们晕车、晕船时,会感到头晕目眩,恶心呕吐,这就是前庭功能紊乱引起的,这种症状被称为运动病。

相比晕车、晕船,航天员们在执行太空任务过程中的“晕飞船”或者“晕火箭”时的运动病会更加严重。在地面上发生运动病一般不会产生错觉,而航天活动中出现运动病时常常会产生错觉。

不仅如此,在地面上晕车、晕船会有一个恶心、呕吐的过程,而在航天航天活动中,运动病常常没有恶心的先兆,就出现突发性、喷射性的呕吐,让人毫无防备,也更加难受。

所以为了防止航天员在执行太空任务时发生运动病,就需要对航天员进行前庭功能训练。

航天员前庭功能的训练包括体操、蹦床、旋梯、浪木等器械训练,还要借助秋千和转椅进行训练。这里的秋千和转椅可不是我们生活中见到的那样,而是一种特殊的装备。

比如航天员用的转椅,普通人坐在上面,立刻会感到天旋地转,几圈下来就会两眼昏花,东摇西摆。而航天员在进行前庭功能训练时不仅要进行高速旋转,还要进行前后和左右的头部摆动,难受程度可想而知。

你可以尝试一下以下动作:左手抓住右耳朵,低头俯身,脊梁骨和地面平行,挪动脚步快速旋转。你试试能转几圈?恐怕转不了10圈你就会头晕眼花摔倒了。

但这和航天员在“转椅”上承受的抗眩晕训练比起来,简直就是小儿科。航天员坐上电动椅后,用眼罩蒙上眼睛,打开开关,“转椅”就开始以每分钟24圈的速度飞速旋转,而且要一直坚持5分钟,才算是合格。

在训练过程中,开始时有些航天员一坐上去就恶心呕吐,训练一次后几天都没有食欲,还有些甚至看到别人训练,自己胃里也会翻江倒海,这都形成条件反射了,航天员们承受的痛苦可想而知!

3、失重训练

相比航天员升空和返回地球时的超重,失重才是他们执行太空任务时需要长期保持的状态。比如我国空间站投入正式运营阶段之后,航天员需要在轨生活6个月之久,而这6个月时间里,他们一直都是处于失重状态的。

刚刚进入空间站的航天员,由于突然进入失重环境,他们体内的血液会被重新分配,头部血量增多,下肢血量减少。比如我们通过空间站传回的画面中可以看出,航天员们的面部都显得有些“肿”,这就是血液向头部聚集引起的。

失重的感觉就有点类似我们乘坐电梯时突然下坠时的感受,而且航天员在空间站里会一直有这种感受。即使是在睡觉时,航天员也感觉自己在不断地往下坠落,大家可以想象一下这是怎样一种感觉。

意大利航天员拉贝尼曾这样描述太空失重状态:“胃里的食物在向上涌,脑袋也因为充血而晕晕沉沉的。四肢无力地散在躯干周围,要不是看上一眼,你都不知道它们正处于什么姿势。”

处于失重状态下,人将迅速失去空间感和方位感,完全找不着北。经过一段时间后,习惯了地面生活的人就会对失重环境产生强烈的恐惧感,甚至失去自我控制的能力。

所以航天员要想执行太空任务的话,尤其是执行长期在轨任务之前,必须要进行失重训练,帮助航天员了解和熟悉太空中的失重环境,体验在失重条件下的感觉和反应。

目前在地面上能够模拟失重环境的设备有落管、落塔、探空火箭、失重飞机和模拟失重训练的水槽等。但是能够进行航天员失重训练的设备只有失重飞机和模拟失重训练水槽,因为只有这两种设备能模拟出较长时间的失重环境。

失重飞机进行抛物线飞行时能够产生15~30秒的失重环境,在这样短的时间里,只能对航天员进行失重环境体验和简单的操作训练。所以复杂的出舱活动和作业只能在模拟失重训练水槽中进行。

训练时,航天员需要身穿水槽训练航天服全部浸没在水中,通过为航天员配重使其在水中受到的浮力和本身重力大小相等,让航天员的感受与在太空失重状态下非常相似。

这个训练过程是艰苦的,航天员们需要在水下训练执行太空任务时可能要用到的各种动作和操作,每次训练他们要在水下待4~6个小时甚至更久。

4、血液重新分布适应性训练

前面我们提到,航天员进入太空后,其体内的血液会重新分布,这会让他们感到身体不适。为了适应这种变化,航天员们在训练中也需要加入该项目。

航天员利用旋转床进行头低位和头高位的改变,使血液不断地向头部转移,简单来说就是让航天员头朝下进行各种训练,以此来提高人体对血液重新分布适应性的训练。

训练的时候,旋转床的床体不断地变化,床头一会儿低下,一会儿又抬起,2分钟左右就要变化一次,就是要这样不断地“折腾”航天员。

这种训练的效果是显而易见的,航天员刚开始训练时还会有一些不适感,比如头晕脑胀等。不过随着训练次数的增加,航天员也就习惯了,他们对血液重新分布的适应性增强了,心血管调节能力也得到了改善。

除了上述训练内容外,航天员还必须要针对在航天飞行过程中所遇到的面临的噪声、冲击、振动和高温等环境因素进行一系列的适应性训练。

航天员们付出的艰辛是巨大的,他们为了能顺利执行太空任务,日复一日地进行各种复杂的训练。我国航天员的选拔过程也可以体现出这一点。

一名预备航天员想要执行太空任务,需要进行为期至少3~4年的训练,在符合所有的要求之后才能执行太空任务。

航天员几乎要用一生的努力来实现飞天梦,向伟大的航天员们致敬!返回搜狐,查看更多



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3