青少年应该知道的载人宇宙飞船/青少年科普图书馆

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1.长期失重的状态对宇航员的生命有怎样的影响 失重是航天飞行中的一个非常普遍的一种现象，据大量的实践证明，失 重对人体的生理功能有很大影响，但不像原先想象的那样严重。 生物在长期的进化过程中，形成了与地球重力环境相适应的生理结构与 功能特征，但进入太空后，由于地球重力作用几乎完全消失，生物有机体处 于一种失重状态。 人类40多年的航天实践表明，微重力环境对宇航员的健康、安全和工作 能力会产生重要影响，中长期航天飞行可导致宇航员出现多种生理、病理现 象，主要表现为心血管功能障碍、骨丢失、免疫功能下降、肌肉萎缩、内分 泌机能紊乱、工作能力下降等。 失重可引起心血管功能的改变。失重时人体的流体静压丧失，血液和其 它体液不像重力条件下那样惯常地流向下身。相反，下身的血液回流到胸腔 、头部，可引起宇航员面部浮肿，头胀，颈部静脉曲张，鼻咽部堵塞，身体 质量中心上移。人体的感受器感到体液增加，机体通过体液调节系统减少体 液、出现体液转移反射性多尿，导致水盐从尿中排出，血容量减少，血红蛋 白量也可相应减少；还可出现心律不齐、心肌缺氧以及心肌的退行性变化， 并出现相应的心脏功能障碍，如心输出量减少、运动耐力降低等，返回地面 后对重力不适应而易于出现心慌气短以及体位性晕厥等表现。这些可严重影 响人体健康和工作效率，因而成为中长期载人航天飞行的一大障碍，也是迫 切需要解决的航天医学问题。随着航天飞行的时间延长，心血管功能可在新 的水平上达到新的平衡，心率、血压、运动耐力以及减少的血容量和血红蛋 白可逐步恢复到飞行前的水平。 长期失重会引起人体的骨钙质代谢紊乱。人体失重后，作用于腿骨、脊 椎骨等承重骨的压力骤减，同时，肌肉运动减少，对骨骼的刺激也相应减弱 ，骨骼血液供应相应减少，在这种情况下，成骨细胞功能减弱，而破骨细胞 功能增强，使得骨质大量脱钙并经肾脏排出体外。 骨钙的丢失会造成两个后果：骨质疏松和增大发生肾结石的可能。失重 所导致的骨丢失随飞行时间的延长而持续进行，而且这种骨质疏松一旦形成 ，回到地面重力环境下也难以逆转。俄罗斯宇航员在和平号空间站上曾试验 多种对抗措施，如每天2小时的跑台运动，穿企鹅服给以人工加载及服用特 殊药物等，但没有能完全解决问题。目前这仍然是航天医学需要解决的难点 问题。 长期失重还可引起对抗重力的肌肉出现废用性萎缩，宇航员在长期的航 天飞行中加强肌肉锻炼可以延缓这种肌肉萎缩，回到地面重力环境中后，进 行积极的肌肉锻炼可以逐步使肌肉萎缩得到一定的恢复。 2.宇航眼部有哪些结构 航天过程中保护宇航员生命安全的个人防护救生装备，又称宇宙服或航 天服。宇航服能构成适于宇航员生活的人体小气候。它在结构上分为6层： ①内衣舒适层：宇航员在长期飞行过程中不能洗换衣服，大量的皮脂、 汗液等会污染内衣，因此选用质地柔软、吸湿性和透气性良好的棉针织品制 作。 ②保暖层：在环境温度变化范围不大的情况下，保暖层用以保持舒适的 温度环境。选用保暖性好、热阻大、柔软、重量轻的材料，如合成纤维絮片 、羊毛和丝绵等。 ③通风服和水冷服(液冷服)：在宇航员体热过高的情况下，通风服和水 冷服以不同的方式散发热量。若人体产热量超过一定程度(如在舱外活动)， 通风服便不能满足散热要求，这时即由水冷服降温。通风服和水冷服多采用 抗压、耐用、柔软的塑料管制成，如聚氯乙烯管或尼龙膜等。 ④气密限制层：在真空环境中，只有保持宇航员身体周围有一定压力时 才能保证宇航员的生命安全。因此气密层采用气密性好的涂氯丁尼龙胶布等 材料制成。限制层选用强度高、伸长率低的织物，一般用涤纶织物制成。由 于加压后活动困难，各关节部位采用各种结构形式：如网状织物形式、波纹 管式、桔瓣式等，配合气密轴承转动结构以改善其活动性。 ⑤隔热层：宇航员在舱外活动时，隔热层起过热或过冷保护作用。它用 多层镀铝的聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜并在各层之间夹以无纺织布制成。 ⑥外罩防护层：是宇航服最外的一层，要求防火、防热辐射和防宇宙空 间各种因素(微流星、宇宙线等)对人体的危害。这一层大部分用镀铝织物制 成。 P143-147