航天員在太空如何保障健康 吃什麼補充營養
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在太空怎麼作息
主要採用周工作制和天地同步作息制度
首次30天駐留飛行任務,對航天員身心素質、工作能力提出了更高的要求,也給航天員健康保障、生活保障帶來了更大挑戰。載人航天工程航天員系統副總設計師黃偉芬說,越到後面,出情況的可能性越大。這對於航天員和地面支持團隊應急處置能力是一個大的挑戰。
載人航天工程辦公室副主任武平說,隨着空間飛行時間的增加,太空失重環境對人體帶來的不利影響會越來越大,特別是心血管系統功能減退的問題會變得更加突出,還將出現一定程度的肌肉萎縮和骨丟失問題。此外,航天員返回地面時的重力再適應反應症狀會較爲明顯,再適應時間也會相應延長。這對保障航天員身心健康提出新的挑戰。
太空生活保障是重中之重。作息制度安排的合理性、食譜食品的感官接受性、衛生清潔尤其是運動後的清潔問題等,都需要加強系統設計。
生活作息方面也有很大不同。以往十幾天甚至幾天的飛行,時間十分寶貴,航天員在太空的任務很多,作息往往按小時甚至分鐘來設計。但這次屬於中期飛行,要向空間站任務的長期飛行過渡,航天員系統爲航天員設計了日計劃和周計劃相結合的方式,主要採用周工作制和天地同步作息制度的模式,給航天員更大的自主安排和調整的權利。
黃偉芬介紹,組合體內30天生活按照“6+1”模式,6天工作,1天休整。但頭尾會根據進駐天宮的情況適當調整。比如剛進駐天宮時,就像進入新家一樣,首先要收拾整理,安放物品。返回地球前,航天員也要整理收拾需要帶回來的物品,打掃天宮。
從“神九”“神十”任務,航天員就開始實行天地同步作息制度,按照地球上的時間早起工作,晚上睡覺。“神十一”的任務,航天員自主調整的權利更大。對地面支持團隊來說,儘管不像早期飛行時需要全天24小時值班,但工作量並不能簡單地用更輕鬆來評價。爲了給將來的空間站飛行積累經驗,這次地面團隊將對航天員在軌生活進行大量的統計、觀察、記錄並用於評估。
在太空如何保障健康
建立起天地遠程醫療支持系統和心理舒緩系統
失重是航天員遭遇到的最大考驗。中國航天員科研訓練中心航天環境醫學研究室主任何新星說,在空間軌道的失重環境,血液往頭部、上肢轉移,人體體液的調節會發生變化。緊接着是心血管可能會出問題。在太空,航天員行走不是靠雙腳,而是用胳膊用力飄浮過去。這會導致肌肉的萎縮,也會造成骨質疏鬆。
在飛行過程中,地面支持團隊將綜合利用醫學詢問、基本生理指標檢查、尿常規檢測等手段,定期實施健康狀態評估;注重加強艙內微生物控制,並配置了預防治療藥品和有關醫療器械。此外,本次任務首次建立起天地遠程醫療支持系統,通過天地協同會診,解決航天員在軌“看病”問題。
同時,專門爲航天員打造了一個“太空健身房”,配備了防護裝備和鍛鍊設備,儘可能降低失重帶來的不利影響。比如使用套帶,防護飛行初期出現的頭脹、鼻塞等不適反應;通過使用拉力器和自行車功量計鍛鍊、穿着企鵝服工作,對心肺功能下降、肌肉萎縮和骨質丟失等情況進行綜合防護。
所謂“企鵝服”其實也是一種鍛鍊工具。在太空失重狀態下,人的肌肉會失去重力的刺激,發生萎縮。穿上“企鵝服”,可以給人一個對抗的力,維持對肌肉力量的持續刺激,防止失重引起肌肉鬆弛和骨質丟失。拉力器增加了下肢和腰背肌羣的鍛鍊。航天員系統專家說,一般來說,航天員在太空每天會花一個小時進行鍛鍊。
地面支持團隊也會在飛行中觀察和評估兩名航天員的心理狀態,並提供心理支持。尤其是中後期,對航天員的情緒、疲勞程度、人機互動、天地互動和兩人彼此的互動,都會重點觀察和記錄。
黃偉芬說,這次飛行任務中,地面團隊爲航天員提供了一個基於虛擬現實技術的心理舒緩系統,通過這個系統,航天員可以看到家人、家裏場景、熟悉的環境等。改進了天地信息交流系統,航天員可以隨時和地面溝通信息、傳遞郵件,與親朋好友進行音視頻交流。
航天員自己也隨帶了感興趣的歌曲、視頻等,包括家人的照片。一天忙碌之後,在晚上自主支配的大約1小時休閒時間裏,可以拿出來聽或者看看。這也是一種心理上的放鬆。
在太空吃什麼食物
六大類100多種食品,食譜5天一個週期
太空飛行的營養保障,首先是能量的供給,和地球一樣,還是早中晚一日三餐,合理配置能量和營養。同時根據飛行時段的不同和航天員的任務情況,合理安排食譜。
中國航天員科研訓練中心航天營養與食品研究室副主任曹平介紹,“神十一”航天員的食譜是5天一個週期。飛行後期,會適當安排低膳食纖維的食譜,增加複合營養素的補充。地面人員記錄航天員的進食情況,定期評估,必要時也會提醒該吃什麼、吃多少。
準備的食品比以前的太空任務更加豐富,更符合航天員的飲食需求。譬如在自主飛行段也就是飛船單獨飛行時,航天員會喝一些粥,吃一些清淡的食品,到了天宮二號和神舟飛船組合體階段,航天員開始“正常”生活階段,一日三餐就變得豐富些。根據飛行中的營養標準,組合體階段每名航天員每天需要的熱量“摺合”成食物的分量,相當於一到兩公斤。攝入熱量的高低也不是隨便定的,通常根據航天員在軌的工作負荷來確定。
地面科研團隊給航天員配置了主食、副食共六大類100多種食品,能吃到醬牛肉、魚香肉絲等家常菜,以及類似甜點的烘焙食品。考慮到中期飛行中航天員的身體狀況變化,有一部分食品還有食療作用。爲了使航天食品在太空中既能夠安全存放,又能保持美味,科研人員需要運用食品工程的工藝技術,更好地保存和包裝食品。航天員可以用艙內配置的專用食品加熱器來加熱。
曹平說,由於航天食品算是一種工程產品,自然不會像日常餐館裏做出來的那樣。首先要滿足安全,能夠提供充足能量和營養素,同時也儘可能符合航天員的飲食習慣,做到美味可口。比如好多食物不是新鮮的而是脫乾的。這次在太空中航天員也能吃到冰淇淋,但和地面帶水分的冰淇淋不同,他們吃到的是凍乾冰激凌,就像平時看到的白色泡沫一樣,比較乾硬。但吃到嘴裏,口感不錯,它的能量也達到了航天員對食品的要求。
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