载人航天６０问（７）

31．放飞的航天员是如何确定的?

在实施载人航天任务中，在航天员的选拔阶段、入选后进人航天员大队期间、训练阶段、航天飞行前和航天飞行后阶段都需要进行医学鉴定。只有在每次医学检查和鉴定过程中都能过关、始终处于合格水平的航天员才有可能成为正式航天员，而被派执行载人航天飞行任务或有机会再次获得派遣。航天员在航天员大队训练的三四年内，每年都要接受一次年度医学检查和医学鉴定。

临床医学专家负责各科检查，航天医学专家负责心血管调节功能检查和特殊环境因素耐力检查，航天员的医监医保医师负责提供日常航天员健康状况和各项训练前、中、后的机体反应资料。医监医保室、组织室的内外科专家，依据航天员医学鉴定方案(或标准)对各航天员作出初步医学鉴定意见。航天医学工程研究所的医学专家委员会分析有关资料后作出正式医学结论。医学鉴定标准为三级：一、合格，合格又分为甲、乙、丙三级；二、暂不合格；三、不合格。各医学检查小组或专家的检查记录、初步鉴定意见、正式鉴定意见与有关原始资料均记录在当年航天员健康登记本上，并存放于档案室。

临飞前医学检查内容大部分与年度医学检查一致。但是，特殊生理检查内容因现场条件限制只进行前庭功能、立位耐力等项目。另外，将加强心理功能的检查。

载人航天飞行前15～30天左右，航天员进入发射基地，进行环境适应和完成飞行前的各项准备工作。航天员医学检查和健康鉴定也是这一期间的一项重要任务。对已经初步确定的乘员组人员进行检查鉴定。

临飞前7～15天，航天员处于相对隔离期，与外界人员接触有所限制，这期间实施和完成医学检查与鉴定需利于健康状态的维持，保障参加航天飞行航天员的健康水平，促进航天任务的顺利实施。

临飞前的医学检查以临床检查为主，由医学保障小组或基地中心医院承担和完成。部分航天员的耐力检查由航天医学工程研究所完成。发射场地临床医学专家和航天医学专家对检查结果作出初步鉴定意见。医学委员会参照当年度医学鉴定意见和放飞标准提出乘组放飞人员名单和顺序的医学建议，供现场总指挥决策参考。

32．航天器产生人工重力能清除失重吗?

失重对人有许多不利的影响，现在采用的防护措施也不能完全消除失重的影响，因此，有人设想如果使航天器产生人工重力，使人在航天中像在地面一样的生活，那么失重所引发的问题都将得到解决。于是，人工重力的研究就被提到议事日程上来了。

早在1895年俄国的杰出科学家齐奥列夫斯基就提出了在长期载人空间站采用人工重力的设想。当然，那时还没有实现载人航天飞行，也不了解失重对人体有多大影响。他提出的这一设想是从克服失重所产生的无摩擦对人影响的角度出发的。后来，布朗提出了更具体的设想，他建议将航天站设计成一个大面包圈似的结构，半径40m，以每秒217弧度的角加速度围绕中心旋转，生活在这个圈中的人将会受到1／3G的重力，他认为这足以维持人的正常生活。也有人设想在航天站的壁上安装几个喷管，当它喷出的气体使航天站旋转时，航天站就产生了人工重力。据计算，一个直径60m的航天站，如果以每分钟6周的速度旋转，壁面上所承受的重力就相当于地面上所承受的重力。这样，在航天站上的人就能像在地面上一样地站立和行走了。美国在上个世纪60年代也曾设想过设计人工重力航天站。1971年，对人工重力的设计方案还进行了讨论。在设计方案中有一个人工重力装置是用航天飞机改装的，可容纳4人，半径是48m，旋转速度是每分钟6周，但后来由于种种原因未见实施。随着航天事业的发展，飞行时间逐渐延长，美国和俄罗斯都提出了向火星进军的口号，这意味着人在太空至少要停留2年以上。为彻底清除失重对航天员的影响，人工重力将是最佳方案。人工重力是否可以解决失重所带来的一切问题?是否有副作用?这是在航天站上实施人工重力前必须回答的问题。因此，美国和俄罗斯等国在这方面都进行了一些研究。

目前，人工重力对人体生理系统影响的研究是在地面进行的，旋转可引起运动病和协调功能受损，其严重程度与旋转速度有关。航天中人工重力的动物实验结果表明，人工重力对防止失重对生理系统的影响是有效的。但是，也发现离心机上的动物出现了一些不良的副作用，如使动物脑皮层工作能力下降，抑制了与脑有关区域特别是运动区蛋白质的代谢，同时也使动物半规管的敏感性和反应降低。

若真在航天站上实现人工重力，还有很多问题有待研究解决。除了工程设计上的一些困难外，航天医学中也有很多问题有待解决，如人体对多大的旋转速度可以耐受、人工重力对人体的影响是什么、多大的G值可以满足需要等等。这些问题都需要经过地面和飞行中的实验研究才能解决，只有解决了这些问题，才能进行航天站人工重力设备的设计和制造。现在美、俄各国都在加紧这方面的研究，相信失重最终将会被人类征服。

33．人的模拟失重采取什么方法?

科学研究中，人的模拟失重采取以下方法：

1．坐椅休息。方法是让被试者长时间地坐在椅子上，实验期间不得下地走动和站起，它是研究运动减少对人影响的一种方法。此方法可以引起血浆容量减少、红细胞质量下降、立位耐立降低，也可引起全身代谢降低、肌肉萎缩。总的来看，反应虽较小，但可以说明运动减少也是造成失重时机体机能失调的原因之一。

2．浸水。浸水实验是在特制的水槽中进行的，水槽温度控制在33～34℃，含盐量1％～2％。实验时被试者浮在水面(坐姿或卧姿)，或穿特制的服装潜入水中。浸水时间一般是2～20天，最长者达56天。由于浮力，人在水中重量减轻，产生类似失重的漂浮感。同时浸水所产生的生理效应如体液再分配、立位性低血压、肌肉活动减少、代谢降低等与失重所产生的影响十分相似。因此，常被作为模拟失重的方法之一。由于长时间浸水可以引起皮肤的浸渍，前苏联曾采用过一种“干浸法”，即将被试者放在一种特制的、高弹性和不渗水材料制成的薄膜上，使身体与水完全隔开。并可以把各种传感器和电极固定在人身上，进行医务监督和测试。

3．卧床。卧床实验是在特殊的临床实验室中进行的。被试者在卧床期间除大便外(严格时连大便都在床上进行)不得离床，身体只能仰卧或平躺，头不能抬起，只允许手部活动。卧床的角度是0°～-12°(即头低位12°)，甚至更低。卧床时间从几小时至400多天。卧床可以模拟失重所引起的体液头向分布和运动减少对人体的影响，卧床所引起的心血管功能紊乱、肌肉萎缩、骨质疏松、内分泌失调、水盐代谢变化、免疫功能下降等变化与失重的影响十分相似。目前研究的结果表明头低位

6°卧床所引起的生理变化与航天员的变化更类似，因此失重实验研究大多采用头低位6°的卧床方法。此方法简单易行，是目前应用最广泛的人模拟失重方法。美国和前苏联，俄罗斯在每次发射任务前都进行与飞行任务相同的地面卧床实验，以预测航天员在飞行中可能发生的生理改变。

虽然在地面上还有一种模拟技术能够完完全全再现航天中的失重作用，但是利用上述方法也可以证实并扩展航天中生物医学的观察结果。但是，载人航天事业的发展非常需要科学家建立一种更好的模拟失重方法。

34．航天员怎样饮食?

航天研究表明，有规律的进餐和富有营养美味的食品对于航天员的身体健康、心理健康和保持最佳工作状态是十分重要的。在航天中，因失重引起的水和电解质的丧失、肌肉萎缩、骨质脱钙，尤其在出现运动病症状的情况下，美味可口的饮食就显得更重要了。可是在早期的航天飞行中这些是做不到的，因为那时航天飞行中主要是“一口吃”食品，这些食物的口感和味道都很差，影响了航天员的食欲，所以航天员体重下降很明显。美国和苏联的科学家对此问题非常重视，在以后的飞行中采取了一系列的改善措施。

以美国为例。在早期的“水星”号飞船飞行期间，由于飞行时间很短，航天食品简单而单调。约翰·格林是在太空失重环境下吃东西的第一个美国人，他发现进食很容易，但食品种类非常有限。当时有两种类型的航天食品，一种是类似于压缩饼干的干燥食品，将它装在铝制盒内；另一种是装有肉泥、果汁等营养食物的牙膏式软管状食品。在“双子星”飞船飞行时，航天食品有了一些改进，去掉了航天员不喜欢的“挤压管”，一口大小的方形食品表面裹上明胶以避免掉屑，采用了真空冷冻干燥食品，吃时先用手枪式进水器将它复水后食用。改善包装的同时，也改善了食物的品质及增加了食物的品种。“双子星”航天员可以选择开味虾、鸡肉、蔬菜、黄油糖果布丁和调味苹果酱，并能随意选择它们的组合来食用。

到了“阿波罗”飞船登月飞行时，航天食品的质量和种类有了较大改进。一日三餐的饭菜都不相同，这时用水的条件也有所改善，手提式的供水装置既能供应66℃的热水，也能供应10℃的凉水。航天员也首次使用了“匙碗”——种可以打开、用匙吃里面食物的塑料容器。

在“天空实验室”飞行时，航天食品已大大改善，有冷冻干燥的复水食品，有干和湿的一口吃食品，还有不同的饮料。同时有供食品复水用的热水和冷水、食品加热炉、餐具和餐盒、适合个人口味的调味袋。另外还有冰柜和冰箱，该航天器内有一大块区域用作餐厅和放置桌子，为航天员提供了前所未有的便利。对于三人乘组来说，进餐是一种很普通的操作：脚固定器使他们聚集在桌子的周围并且可以坐着进餐。餐具除了传统的刀、叉和勺，还有一把用来打开塑料封层的剪刀。

航天飞机航天员所吃的食品都是在地球上制备的，许多都可以在副食品商店里买得到。每个航天员的食品都可储存在航天飞机上并通过包装上所附着的色点进行识别。

在航天飞机上，食品的制备是在轨道舱中部的配餐间里进行的。配餐间是一个单元舱，里面有一个水分配器和一个烘烤箱。水分配器用于食品的复水，烘烤箱用来加热食品。航天员每次进餐时都用托盘固定食物容器，托盘可以用皮带系在航天员的膝盖上或固定在墙上。航天员就像在家吃饭一样，可以同时选择几种食物。如果没有托盘，打开食品包装之后，就必须把容器中的食物全部吃完，同时还必须避免食物在空间飘浮离开。餐具和食物托盘在卫生间用预先弄湿的毛巾进行洗洁。进餐完毕，食物容器被丢弃在位于轨道舱中部地板下的垃圾间内。在航天飞机上，为4人乘组准备一顿饭大约需要5分钟的时间，如同在家制作小点一样，复水和加热食物额外需要20～30分钟，这远比做一整顿饭所需要的时间少得多。

前苏联，俄罗斯的航天食品也非常不错。在“联盟”号航天飞行时，他们就按照航天员的不同习惯单独制定食谱，到“礼炮”6号时，航天食品已扩大到70种，其中有菜6种、糖果点心12种、果汁12种、热饮料3种、调料2种，还备有用各种维生素、氨基酸及矿物质制成的健康药丸。制定了6天一个周期的航天员食谱，有特制的餐桌和多种餐具、自动化的复水装置和加热食品的电热器。航天员在飞行前和飞行中都可以自选食品。送货飞船还定期为航天站上的航天员送去新鲜的蔬菜和水果。

总之，经过几十年的载人航天实践，航天员的饮食营养问题得到了比较好的解决，航天员大都比较满意。