? 神舟九號載人飛船24日已經(jīng)順利完成了手控交會對接任務(wù),讓國人感到歡欣鼓舞。其實(shí),除了手控交會對接任務(wù)外,3名航天員還需要在上面進(jìn)行15項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。很多人對這些太空實(shí)驗(yàn)十分感興趣,但同時又覺得有心無力,畢竟離地球那么遠(yuǎn),太高深難懂了。其實(shí),這些實(shí)驗(yàn)并不像我們想象的那樣遙不可及,近日,記者就邀請相關(guān)專家來解讀部分實(shí)驗(yàn)。
在太空稱體重,這個有難度
大家都知道,在太空失重環(huán)境下 ,所有東西都輕飄飄的。如何測質(zhì)量成為航天科研長期面臨的難題之一,此次在天宮一號與神舟九號載人交會對接任務(wù)中,就將利用失重環(huán)境下人體質(zhì)量測量儀,來測量體重。
專家告訴記者,“航天員永遠(yuǎn)不會‘沉底’,對他來說頭朝上朝下沒有區(qū)別。在太空中,按照平時的習(xí)慣,使用差不多的力,總是發(fā)現(xiàn)手超過了預(yù)定的位置,因?yàn)樘罩袩o阻力,同樣的動作,在太空中只要一點(diǎn)點(diǎn)力就能完成?!?
南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心教授王立峰告訴記者,在太空量體重雖然操作困難,但是在軌質(zhì)量測量理論上是完全可行的,“根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,即F=ma,F(xiàn)為所受合力,m 為質(zhì)量,a是加速度。要測量質(zhì)量,只要給它一個力,借助工具測量力不是很困難的,記錄下這個力;根據(jù)加速度傳感器,測出加速度,就可以套用公式算出質(zhì)量了。”
但是王立峰也指出,在具體操作時會困難重重,許多在地面上可輕易進(jìn)行的測量,因?yàn)樵谔盏氖е貭顟B(tài)下,難度就變大了許多。
航天員剛回地球很容易骨折
在地面上,人受地心引力的作用,身體內(nèi)血液的流動,血管、肌肉、骨骼所有機(jī)體的運(yùn)行都是在有重力的條件下進(jìn)行的,一旦進(jìn)入太空,一切都發(fā)生變化。因?yàn)轶w液向頭部轉(zhuǎn)移,這時就會出現(xiàn)頭脹、鼻塞、眼睛發(fā)脹,快速轉(zhuǎn)動眼球時頭疼等感受,同時面部浮腫,下肢變細(xì),大約有2升液體從下半身轉(zhuǎn)移到了上半身。除了這些變化外,還有一個很明顯的問題就是航天員在太空中骨丟失特別嚴(yán)重,換句話說,就是骨質(zhì)疏松。江蘇省人民醫(yī)院內(nèi)分泌科主任醫(yī)師何畏告訴記者,我們正常人一年骨丟失 0.5% ~1% ,而航天員一個月就會丟失1%~3%。因此航天員剛回到地球上時 ,十分容易發(fā)生骨折的現(xiàn)象,要十分小心。
那么怎么樣才能改變這種骨丟失現(xiàn)象呢?何畏說,改變骨質(zhì)疏松的方法有三種,一是藥物治療,一是鍛煉,一是飲食。因此,航天員需要在太空中進(jìn)行一些負(fù)壓鍛煉,但是因?yàn)榭臻g有限,也許就需要借助一些儀器?!盎蛟S,可以使用一些高頻振動的儀器,但太空中的環(huán)境比較復(fù)雜,不知道這種儀器在太空中是否適用。所以這個問題才需要研究?!?
航天器里也有空氣污染
地球上的人常常受到空氣污染的影響,殊不知,航天員也會受到航天器中的化學(xué)污染。到1998年為止,在美國航天飛機(jī)進(jìn)行的30次航天飛行中,就曾發(fā)生過11起化學(xué)中毒事故。那么這些污染是從哪里來的呢?
太空空氣污染大致可以分成兩類,一類是持續(xù)或經(jīng)常釋放污染物的污染源,其中人體代謝產(chǎn)物和非金屬材料脫氣是主要污染源。第二類則是與疏忽、意外或突然釋放污染物有關(guān)的污染源。美國一次生物衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)中,在實(shí)驗(yàn)的第8天,實(shí)驗(yàn)中的猴子出現(xiàn)體力衰竭的癥狀,不久就死了,后來檢查就是受了糞便和艙內(nèi)聚合材料的污染。精心設(shè)計(jì)的座艙空氣凈化系統(tǒng)和慎重選用非金屬材料能夠有效地預(yù)防此類污染。
專家稱,利用有害氣體采集設(shè)備,實(shí)時采集在軌飛行中艙內(nèi)的微量揮發(fā)性氣體,等返回地面進(jìn)行分析研究,是十分重要的。
目前已經(jīng)從各種載人航天器座艙空氣中檢測出多達(dá)300余種污染物,研究人員對最經(jīng)常或最可能出現(xiàn)的175種潛在座艙污染物進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)許多污染物有多重毒效應(yīng),最共同的毒效應(yīng)是黏膜、呼吸道刺激和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制。因此要對飛行器內(nèi)的微量有害氣體進(jìn)行評估,了解飛行器內(nèi)污染水平。
據(jù)專家介紹,現(xiàn)在已經(jīng)有一些對策:比如,設(shè)置座艙空氣凈化系統(tǒng),該系統(tǒng)有微粒和煙霧過濾器,用來清除空氣中的微粒、塵屑和棉絨;此外還有應(yīng)急真空管,在突發(fā)事故情況下,用來清除局部燃燒產(chǎn)生的氣體和煙霧污染物。
除了以上3項(xiàng)實(shí)驗(yàn)外,此次還將進(jìn)行在軌微生物檢測、航天員睡眠清醒生物周期節(jié)律監(jiān)測等12項(xiàng)實(shí)驗(yàn),通過這些實(shí)驗(yàn)將為未來空間飛行提供更多的技術(shù)支持。或許不久的將來,我們也能夠安全地暢游太空。
據(jù)《現(xiàn)代快報(bào)》 (來源:半島網(wǎng)-半島都市報(bào)) [編輯: 張珍珍]
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