航天員太空科技健身裝備揭秘

2023-09-09 12:37:21來源：科技日報(bào)

9月5日，中國載人航天工程辦公室發(fā)布了一段神舟十六號航天員在太空練腿的視頻，讓人們認(rèn)識了一件新裝備——仿生黏附鞋。

仿生黏附鞋的外形與普通男士涼鞋相似，甚至更顯笨拙。航天員穿著它在一塊平板上用力踩踏、抬腿，左右反復(fù)，如同生活中頑童踩水。

這普普通通的裝備、平平無奇的動作，怎么就構(gòu)成“太空練腿大法”了？全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩向科技日報(bào)記者進(jìn)行了介紹。

龐之浩說，穿著仿生黏附鞋踩在特制踏板上會產(chǎn)生吸附力，需要一定力量才能把腳抬起來，從而起到鍛煉作用。同時(shí)，該裝備將配有的肌肉傳感器固定在腿部，在運(yùn)動時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對肌肉、骨骼受刺激情況的定量監(jiān)測。

航天員長期在太空失重環(huán)境下生活，堅(jiān)持鍛煉非常重要。龐之浩介紹，年齡在30—50歲的航天員，如果長期在太空飛行且缺乏鍛煉，其肌肉會萎縮至80歲老人的狀態(tài)。另外，由于失重，骨骼所受壓力減小，人體會產(chǎn)生“鈣量過?！钡腻e(cuò)誤信號，并通過尿液和糞便將“多余”的鈣排出，導(dǎo)致骨質(zhì)脫鈣。在排鈣的同時(shí)，還容易出現(xiàn)腎結(jié)石、血管硬化等癥狀。

有研究顯示，如果航天員在太空飛行一年，返回地面后其肌肉恢復(fù)大約需要一個(gè)月時(shí)間；而流失的鈣可達(dá)全身總鈣量的25%左右，即使花兩三年的時(shí)間也很難完全恢復(fù)。因此我國航天員的每次飛行任務(wù)時(shí)間通常安排為半年，以免他們的身體遭受較大損傷。同時(shí)，空間站里準(zhǔn)備了多種鍛煉設(shè)施，以供航天員對全身各部位肌肉群進(jìn)行鍛煉。

龐之浩表示，拉力器是一種重要的太空鍛煉工具，航天員采用不同姿勢使用它，可以讓上肢、下肢、軀干多個(gè)部位的肌肉群得到鍛煉。

“我們曾在電視畫面里看到的太空自行車，正式名稱叫‘太空自行車功量計(jì)’。它可以防止心肺功能和呼吸功能降低、骨骼肌肉質(zhì)量下降，改善血液循環(huán)等，同時(shí)能記錄多項(xiàng)生理指標(biāo)，為地面專家評估航天員的健康狀況和運(yùn)動功能提供依據(jù)?！饼嬛聘嬖V記者，與健身房里的動感單車類似，太空自行車也能通過不同檔位調(diào)節(jié)運(yùn)動強(qiáng)度，不同的是它沒有座椅，航天員是把雙腳固定在踏板上，手扶艙壁使用。在失重環(huán)境下，他們還可以倒轉(zhuǎn)身體，手握踏板，用其鍛煉上肢力量?！疤战處煛蓖鮼喥骄驮谔鞂m課堂中表演倒立手搖自行車的“太空特技”。

太空跑臺則類似地面上的跑步機(jī)，航天員用束縛帶將自己固定在上面進(jìn)行運(yùn)動，可以對骨骼施壓，促進(jìn)骨組織重建，減緩肌肉萎縮，同時(shí)促進(jìn)神經(jīng)肌肉功能和運(yùn)動協(xié)調(diào)性，減輕航天員返回地面后可能遇到的站立、行走困難問題。太空跑臺被認(rèn)為是長期太空飛行中最有效的鍛煉裝備，受到許多航天員的青睞。美國女航天員蘇尼塔·威廉斯曾借助太空跑臺，在國際空間站“云參加”了2007年波士頓馬拉松，成績?yōu)?小時(shí)23分10秒，成為太空馬拉松第一人。

此外，太空保健裝備還包括用于減輕頭部充血、防止體液重新分布的下體負(fù)壓裝置；讓人舉手投足都需克服彈力阻礙，從而達(dá)到鍛煉肌肉目的的“企鵝服”；能通過電脈沖刺激起到按摩作用，有利于增強(qiáng)血液循環(huán)、減輕疲勞的神經(jīng)肌肉刺激儀等。龐之浩說，我國航天員在太空每天需要鍛煉一個(gè)半小時(shí)以上。

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