首頁(yè) 資訊 失重環(huán)境下,宇航員是如何訓(xùn)練吃飯、穿衣、排便的?

失重環(huán)境下,宇航員是如何訓(xùn)練吃飯、穿衣、排便的?

來(lái)源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2025年07月28日 01:52

航天員失重訓(xùn)練的目的是提高航天員在失重條件下生活和工作的能力,以及提高機(jī)體對(duì)失重“應(yīng)激”的穩(wěn)定性。

失重

失重訓(xùn)練包括兩個(gè)方面,一是失重環(huán)境適應(yīng)性訓(xùn)練,特別是進(jìn)行空間定向能力的訓(xùn)練;二是在失重環(huán)境下行走、進(jìn)食、進(jìn)水、服裝穿脫、大小便等能力的訓(xùn)練。

雖然在地球上進(jìn)行失重訓(xùn)練特別是較長(zhǎng)時(shí)間的失重訓(xùn)練十分困難也很難實(shí)現(xiàn),一般只能在失重飛機(jī)上或水槽中做模擬失重訓(xùn)練,即使存在失重時(shí)間太短或出現(xiàn)不真實(shí)的效應(yīng),但幾十年來(lái)還是沿用了這些方法,均取得了良好的效果。

中國(guó)航天員的失重飛機(jī)訓(xùn)練及水槽中的失重訓(xùn)練都在俄羅斯加加林宇航中心進(jìn)行。

飛機(jī)失重訓(xùn)練是在“伊爾-76”上進(jìn)行的,飛機(jī)每做一次拋物線飛行可以獲得20~40秒的失重時(shí)間,一般飛行一個(gè)架次可做15次拋物線飛行。

飛機(jī)拋物線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生微重力示意圖

機(jī)艙內(nèi)空間很大,可同時(shí)訓(xùn)練很多人,是進(jìn)行短時(shí)間失重訓(xùn)練和試驗(yàn)的好場(chǎng)所。出現(xiàn)失重后,人就會(huì)漂浮起來(lái),要想移動(dòng)需用手幫忙,雙手交替向前抓欄桿,帶動(dòng)身體沿艙壁移動(dòng),同時(shí)借助固定的物體使人停止。

伊爾-76

伊爾-76:伊爾-76是世界上最為成功的一款重型運(yùn)輸機(jī),至今以來(lái)已有超過(guò)38個(gè)國(guó)家使用過(guò)或正在使用伊爾-76,共有超過(guò)850余個(gè)營(yíng)運(yùn)者。

在訓(xùn)練前后移動(dòng)及停止等動(dòng)作完成后,要特別重視“吃飯、喝飲料”的訓(xùn)練,這可以保證航天員在漂浮、旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)的情況下能喝得進(jìn)水和吃得上飯。此外,還要訓(xùn)練他們穿脫航天服和推動(dòng)重物的能力。

訓(xùn)練大致是這樣的:航天員們坐在飛機(jī)艙內(nèi)底板上,將航天服展開(kāi)放在旁邊。失重開(kāi)始后,教練雙手托住航天員的腰并將其稍稍抬起,航天員則抓住航天服衣襟口的下半部分,先穿腳和腿,然后提至腰部再穿好兩袖,最后套頭并整理好航天服,脫航天服程序則與之相反。要求航天員在10個(gè)拋物線飛行時(shí)間(200~400秒失重時(shí)間)內(nèi)至少完成一次穿脫航天服的動(dòng)作。由于腳不沾地、四肢稍微用點(diǎn)力身體就會(huì)東倒西歪,做到這一點(diǎn)非常不容易!

推動(dòng)重物訓(xùn)練時(shí),航天員們站在機(jī)艙的一舷,單腳固定在地板上,快速解開(kāi)固定重物的繩子,然后將100千克重的物體抓起推向同伴,同伴接住后再輕輕拋回。這種來(lái)回“拋繡球”應(yīng)重復(fù)3~4次。到下一個(gè)失重狀態(tài)時(shí),要把重物拋出,然后再迅速將其抓回來(lái)。這里體現(xiàn)的是一個(gè)“快”字,否則,該動(dòng)作尚未做完,重力又恢復(fù)了,100千克的重家伙就無(wú)法輕而易舉地拋來(lái)拋去,不但會(huì)砸傷人,還會(huì)砸壞機(jī)艙!

航天員在失重飛機(jī)中進(jìn)行訓(xùn)練

用飛機(jī)做拋物線飛行最多只能產(chǎn)生20~40秒的失重,時(shí)間顯然太短,為了完成復(fù)雜的太空操作訓(xùn)練,必須使用中性浮力水池。當(dāng)人體在水中漂浮時(shí),如果在身體上加上一定的重物,可以保持身體既不會(huì)浮出水面,也不會(huì)沉到水底,從而產(chǎn)生一種類似失重的狀態(tài)。這是中性浮力水池模擬失重的原理。俄羅斯的中性浮力水池從外表看是一個(gè)四層樓高的圓形建筑,實(shí)際上它是一個(gè)直徑為23米,水深12米的大水池。

中性浮力水池

航天員穿上厚厚的航天服,通過(guò)一系列的重力調(diào)整可以達(dá)到失重要求。為了模擬太空操作和維修訓(xùn)練,需要在水池中進(jìn)行訓(xùn)練。航天員穿上200多千克重的航天服,背上氧氣瓶,被放到水池底部,利用中性浮力的原理,模擬在太空失重環(huán)境中做“太空行走”和“維修”。由于航天服非常笨重,操作維修很不方便,還要處理好“不用勁和用勁”的關(guān)系,即該用勁時(shí)(如擰螺絲等)能使出勁,不用勁時(shí)能使身體穩(wěn)定、不翻跟頭。這樣的訓(xùn)練往往使航天員體力消耗很大,每次訓(xùn)練下來(lái),體重會(huì)減輕5千克以上,很不容易!

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