“神舟”五號、六號的航天員在執行任務前后都服用了中藥湯劑,這種中藥也被帶上“神舟”七號。
載人航天之難,在于載人航天器進入的宇宙,是一個迥異于地球表面的空間。
零下270.3攝氏度的超低溫、強輻射,每立方厘米只有0.1個氫原子的高真空(地球大氣層中每立方厘米含有1010個氮和氧分子)——這樣的環境,會對載人航天器和航天員產生什么影響?
在真空中飛行的航天器,由于沒有空氣傳熱和散熱,受陽光直接照射的一面可產生高達1000℃以上的高溫,而背陰的一面,溫度則可低至-100~-200℃。
航天器在軌運行時,地球或其他天體對它的引力正好被其離心力所抵消,重力為零或非常微小。這為科學試驗提供了地面上沒有的獨特物理條件,航天員卻可能因為失去重力方位感而患上空間運動病。
此外,航天器加速上升和減速返回時,正、負加速度會使航天器上的一切物體產生最高可達10個G的超重。從地面上的1個重力到上升時的超重、太空中的失重,繼而到返回時的超重,重力的變化對航天員的耐力構成了極大的考驗。
神舟里的空氣
“神舟”飛船由推進艙、軌道艙、返回艙組成,其中軌道艙和返回艙為密封艙,是航天員工作和生活的空間——當然,為滿足出艙任務需要,“神舟”七號的密封艙改裝成了氣閘艙。
飛船的環境控制與生命保障系統,為航天員創造出了一個接近地面大氣的環境。
返回艙溫度控制在17-25℃之間。即使是在飛船返回時,船體表面因與大氣的激烈摩擦而達到數千攝氏度,返回艙內仍保持在25℃左右。對于人體來說,這是令人感到舒適的溫度。相較于溫度,濕度的控制要困難得多。
太空中,每名航天員每天通過呼吸、排汗等正常代謝,大約產生1.8公斤左右的水汽。在失重環境下,這些懸浮在空氣中的水汽如果不盡快回收,不僅可能危及航天員的生命,還可能使電氣設備受潮引起短路。“神舟”六號飛船利用水的毛細現象,在空氣循環系統中應用了一種吸附孔隔膜,能夠有效過濾空氣中的水汽,從而使飛船內的濕度保持在30%-70%之間。
每位航天員都有“口味檔案”
同地面上一樣,中國航天員一日吃三餐,每餐可以享用到五六種食品。“神舟”六號上帶了40多公斤的食品,種類相當豐富。
主食以米飯為主,每份米飯140克,裝在真空包裝袋中,食用時使用加熱器加熱。副食包括肉類、蔬菜、罐頭三大類,其中肉類包括陳皮牛肉、牛肉丸子、墨魚丸子等,蔬菜類都是各種復水蔬菜,包括香菇菜心、素什錦等。罐頭類以肉類罐頭為主,如牛肉罐頭、豬肉罐頭等。被稱為“航天員大廚師”的中國航天員中心航天食品與營養研究室主任陳斌說,通過對這些食品的科學搭配,可以保證航天員在太空中主食兩天不重樣、副食四天不重樣。
航天員在太空還能吃上水果。經過低溫冷凍、去掉水分等程序處理的草莓、蘋果、香蕉、水蜜桃、哈密瓜等水果,雖然是“干”果,但色澤依舊,味道也不錯。在吃飯的同時,航天員能喝上咖啡、綠茶或橙汁等飲料。當然,這些都是復水飲料。
“航天食品是要求最高的食品。”陳斌說,航天食品在絕對確保食品安全的前提下,食品及包裝必須能經受住沖擊、振動、加速度等航天環境因素的考驗。從營養方面來看,食品要針對航天員生理改變指數對營養素進行適當調整。例如,肌肉萎縮要求食品提供充足的優質蛋白質,骨鈣丟失要求食品提供充足的鈣,以及適宜的鈣磷比例和維生素D。
除此之外,航天食品還要符合航天員們的口味。食品專家們給每位航天員建立了“口味檔案”,把研制出的上百種航天食品請他們一一品嘗,并請航天員對所有食品按照“不喜歡、一般、喜歡、很喜歡”四個檔次打分。如果一種食品被大多數航天員評判為“不喜歡”,將會被淘汰。
“煮熟的鴨子”也可能飛掉
比“吃什么”更為重要的是“怎么吃”。
從“神舟”五號傳回的畫面里,我們看到,楊利偉張著嘴巴輕輕一探,就把懸浮在飛船艙內的小月餅收入了口中。
不過,要享用“大餐”就沒這么輕松了。用餐時,航天員每人一套餐具,包括餐盤、勺子、叉子、安全剪刀等。餐盤束縛在航天員大腿一側,勺子、安全剪刀等吸附于餐盤上,食品則利用餐盤上的尼龍搭扣固定在餐盤內——否則,“煮熟的鴨子”也會飛掉。食品進入嘴里后,航天員還得閉嘴咀嚼,以防殘渣外泄。
喝水就更復雜了——實際上根本不是“喝”,而是將水射到嘴里。由于飛船中的氣壓與地面不同,航天員用自己的嘴根本吸不動液體。一根鉛筆般粗細的吸管將嘴與飲料容器聯結起來,通過氣泵加以一定的壓力,飲料就可以源源不斷地射進航天員的嘴里。
餐后,航天員要將食品包裝袋及剩余食品放人廢棄物收集袋中,并使用一個像手槍一樣的食物殘渣吸塵器收集殘渣,以防止食品碎屑、水滴或包裝在飛船座艙內到處漂浮。
睡覺時要把雙手束在胸前
沒有床、沒有被子、沒有枕頭,航天員在飛船里怎么睡覺?
“神舟”飛船準備了睡袋,航天員可以把睡袋掛在軌道艙的艙壁上,鉆進睡袋,一拉拉鏈就可以睡覺。有意思的是,在微重力條件下,航天員睡覺不受姿勢的限制,可以躺著睡、坐著睡、站著睡,甚至倒立著睡。
不過,睡覺時,航天員一定要將手臂放進睡袋里,把雙手束在胸前,以免無意中碰到儀器設備的開關。同時由于失重環境影響,睡眠中的人會有四肢脫離軀干的感覺。
為了給航天員創造類似于在地面睡覺的感覺,在條件許可的情況下,可以讓航天員躺在床上睡。國際空間站上就有專門用于放置床鋪的臥室,床鋪垂直安放在地板與天花板之間,床上鋪有褥子和睡袋,睡袋上還有通氣孔。
中國航天員中心首席醫監醫保醫生李勇枝說,一般來講,航天員在太空中的睡眠時間會比地面少一些。大部分航天員的睡眠都是斷斷續續的,睡一兩個小時后就會醒。長期飛行后,航天員容易出現情緒波動,產生幻想、錯覺、多夢等異樣感覺,可能會造成失眠,所以航天員有時也需要服用一些鎮靜藥和安眠藥。
航天服內的“尿不濕”和“太空馬桶”
刷牙、洗臉,這些地面上必不可少的個人清潔步驟,在太空中并非易事。
“俄羅斯航天員用生理鹽水浸泡的紗布擦拭牙齒,我們的航天員比他們舒服多了。”李勇枝介紹說,科技人員為航天員準備了一種類似口香糖的清潔劑,餐后使用,可以達到清潔口腔的效果。用來“刷牙”的還有用無菌紗布做成的紙套和一種能吃的牙膏,既除味又增白。
太空中無法沐浴,航天員用一種專用的紙巾清潔身體,用特制的擦臉油護膚,還可以更換內衣。最不方便的,當數航天員的“方便”問題。太空解手,不僅不能讓排泄物飄浮出來,連氣味都不能散發,否則,在那么狹小的空間里,航天員如何度過漫長的好幾天?
穿著航天服可以小便。服裝內一個類似于“尿不濕”的小便收集裝置,通過吸水材料把小便變成絮狀的固態物,并且能除臭。
“神舟”六號飛船,特意在軌道艙里加裝了我國科學家自己研制的“太空馬桶”,也就是大小便收集器。航天員需要方便時,只需要將馬桶上的塑料軟管緊貼到排泄器官上,馬桶內的抽氣設備就會把大小便強力吸到一個固定的容器里,同時通過除臭裝置除去異味。
航天員教員胡銀燕說,大小便是航天員訓練的一個重要內容。這么看似簡單的訓練也要經過三個階段:理論上了解——學習設備操作——實際體驗,一點也不簡單。
中藥成為秘密武器
航天員在太空中生病怎么辦?
李勇枝說,航天員在太空容易產生的各類疾病,既有與航天環境因素有關的疾病,也有與地面相同的臨床常見疾病。
剛入軌時,航天員可能因生理功能紊亂導致體液丟失、心血管調節功能紊亂等。隨著飛行時間的延長,還會引起骨鈣丟失、骨質松軟、肌肉萎縮等。在飛行前三天出艙活動的話,更是大大增加了空間運動病、減壓病和過度疲勞的發生幾率。此外,容易發生的地面常見疾病還包括發燒、牙痛、呼吸道感染、外傷、心律紊亂、肺炎等,俄羅斯航天員就曾有過因為心律異常而提前返回的情況。
空間運動病和地面上暈船暈車相似,因為在天上會出現定向障礙,主要癥狀是惡心、嘔吐、頭暈、嗜睡、困倦等。李勇枝舉例說,“神舟”五號飛行中,楊利偉有一段時間老是覺得頭朝下,就是定向障礙的一種表現。
針對可能發生的疾病,航天員要攜帶種類齊全的上百種藥物。據李勇枝介紹,“神舟”六號飛船上的藥物種類幾乎涉及到臨床各科,包括心血管、呼吸、消化、泌尿、神經、皮膚、五官、口腔、外科等,藥品種類有止痛藥、胃藥、抗抑郁藥、抗暈眩藥、消炎藥、安定藥等幾十種。“神舟”七號增加了包括“太空養心丸”、口腔速崩片在內的5種新藥。
太空環境下的用藥與地面相比,要求更復雜、更嚴格、更謹慎。以抗暈眩藥為例,地面上的抗暈眩藥,一般都具有嗜睡的副作用,但在太空中就必須為航天員精心挑選和使用沒有嗜睡作用的這類藥物。
中國的航天科學家們,還把中醫藥運用到了航天任務中。
李勇枝說,實驗結果表明,中藥對預防空間運動病、解決骨質流失等方面都具有一定的療效。航天員的體能、心肺儲備功能、返回耐力等指標顯示,服用不服用中藥,差別很大。“神舟”五號、六號的航天員在執行任務前后都服用了湯劑。在通過了標準的藥學藥理和臨床試驗、審批后,這種中藥也被帶上了“神舟”七號,航天員在太空中也能夠定時服用。
中醫藥在我國載人航天中的應用,已經引起了國際的關注。
“神舟”六號飛行期間,比利時航天醫學專家用他們的設備對中國和國外的航天員進行了同等條件下的比對。數據顯示,中國航天員在自主神經調節、立位耐力方面都優于國外的航天員。
就像具有中國特色的“神舟”飛船一樣,中國傳統的醫學,也正在隨著“神舟”飛向太空的航程而走向世界。
(摘自《平原晚報》)