宇航员返回后,旁边的小屋子是干啥的?NASA:只因前庭功能异常

2015年6月11日,俄罗斯地面飞行控制中心11日发布消息称,俄罗斯“联盟”号飞船载着3名国际空间站的宇航员在哈萨克斯的坦杰兹卡兹甘当地安全着陆。

“联盟TMA-15M”飞船,在北京时间18时18分与国际空间站分离,经过数小时自主飞行后,飞船的返回舱于北京时间21时43分,在哈萨克斯坦南部的杰兹卡兹甘地区成功着陆。

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当时,联盟号飞船返回地球后,3位俄罗斯宇航员先是坐在椅子上,随后会被医护人员抬进一个橙色的像屋子一样的一个小帐篷内。同样NASA 的航天飞机返回后,美国的宇航员也会首先进入专用车辆,两个小时才会被允许出来。

我们不禁要问,这些宇航员在里面究竟做了什么些呢?这个橙色的小屋子、专用车车辆到底又有什么功能呢?

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根据俄罗斯联邦航天局介绍:这是一个专用的医疗临时帐篷。每一位从太空返回的俄罗斯宇航员都会在里面接受完整的身体机能的测试。比如,宇航员双臂左右十字交叉在胸前,然后按照一条直线进行行走测试。

实际上,刚从太空返回后,大部分宇航员是如同醉酒状态一样,无法走直线,并且会失去平衡,甚至仅仅是站立就会感觉异常不适,无法适应地球的重力。

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第二,当医护人员伸出自己右手的食指手指,宇航员需要伸出对应的手指,并用自己的指尖触碰医护人员的手指。随后,用自己的指尖触碰自己的鼻尖、鼻翼;并重复这个动作次左右。

事实上,很多刚返回地球的宇航员,这种基本的动作也是无法完成的。联邦航天局的科学家们做这些医疗测试,是为了精准地掌握宇航员们的运动能力。以判断,当宇航员返回地球后,是否可以完美适应地球的重力。

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当宇航员的这种不适应地球重力,主要体现在立位耐力不良、前庭功能失常这两方面。其中,立位耐力是指人在特定条件下,当血液向身体下方转移时,心血管通过反射维持动脉血压的能力。

目前,国际主流的立位耐力测试实验方法有:直立不动、头高位倾斜(HUT)、下体负压(LBVP)、+Gz离心 共计四种方法。立位耐力不良是飞行员、宇航员的特殊疾病之一,其康复效果甚至可以直接关系到结束职业生涯还是重返蓝天。

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前庭功能失常,这个比立位耐力不良还要严重一些。通俗来讲,前庭是耳朵里的一套精密器官。这套器官可以感知人类身体的运动状态。前庭、视觉、肢体的感觉组合起来,让人有了空间定位的能力。

前庭、视觉、肢体这三部分信号经过神经传入大脑,大脑便会记住不同的信号组合。什么样的信号是在向前奔跑,什么样的是转弯,什么样的是上下颠簸,大脑通过从小的总结学习,形成一套完整的经验。

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但如果,我们的前庭信号与视觉信号不匹配,大脑就会产生疑惑,不确定身体的真正运动状态,身体就会出现恶心呕吐的现象。比如,日常生活中,最简单的上车玩手机会晕车就是这样,前庭信号认为在前进,视觉信号认为在静止,所以会产生晕车。

但是,随着到了太空,因为人体长期一直处于失重状态,失重会影响前庭器官的感知,会和地面上大脑的感知有很大区别。因此,大脑以前的经验就不管用了,只能重新学习和积累。

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这时,空间站内的宇航员,就会出现这种所谓的空间运动病。这种现象在刚上太空的前一周时间内,最为明显。尤其是,当宇航员在快速转头的时候,特别容易引起身体的不适,产生晕厥、恶心的状况。

适应了一周以后,大脑就会自动总结出一套新的经验。因此,宇航员将完美地适应太空生活。但返回地球后,随着重力重新回来,大脑太空中的经再不适用了,大脑又一次懵了。

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因此,很多刚返回地球的宇航员会重新出现恶心呕吐的现象,与此同时,他们对空间感知的能力也会变差。这种现象,也同样会反映在下面的测试中。比如NASA最著名的转头测试。

宇航员在地面实际转头15度,自己却转了60度的感觉。甚至会产生,周围环境都在旋转、左右移动的错觉。虽然刚刚返回地球,是他们身体最虚弱的时候,但这样的测试仍然很有必要。

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举个最简单的例子,假如返回舱出现故障,未降落在指定区域,周围可能会危机四伏。一旦军方的搜救队员不能及时赶到现场,宇航员能否正常控制自己的身体,自己出舱用随身携带的武器警戒,这点对于安全来说至关重要。

再往后,随着人类科技文明再次获得进步,通过长途的星际旅行来到火星。但因为降落后身体状况不良,根本无法独立出舱,需要花很长时间待在飞船里适应火星的重力,这恐怕会出现很多意外情况。

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因此,只有让宇航员通过这类测试,才能研究出更多的改善方法。比如NASA的前庭训练,就是在跑步机上进行。不断改变跑步机角度,配合前方屏幕的山地景观,制造出前庭与视觉不协调的场景,来训练适应能力。仅凭这一点,可以看出宇航员的不容易,大家还有什么想说的,欢迎留言。


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页面更新:2024-03-03

标签:前庭   宇航员   重力   飞船   耐力   屋子   大脑   信号   异常   地球   身体   功能   测试

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