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失重环境下,宇航员是如何训练吃饭穿衣

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航天员失重训练的目的是提高航天员在失重条件下生活和工作的能力,以及提高机体对失重“应激”的稳定性。失重失重训练包括两个方面,一是失重环境适应性训练,特别是进行空间定向能力的训练;二是在失重环境下行走、进食、进水、服装穿脱、大小便等能力的训练。虽然在地球上进行失重训练特别是较长时间的失重训练十分困难也很难实现,一般只能在失重飞机上或水槽中做模拟失重训练,即使存在失重时间太短或出现不真实的效应,但几十年来还是沿用了这些方法,均取得了良好的效果。中国航天员的失重飞机训练及水槽中的失重训练都在俄罗斯加加林宇航中心进行。飞机失重训练是在“伊尔-76”上进行的,飞机每做一次抛物线飞行可以获得20~40秒的失重时间,一般飞行一个架次可做15次抛物线飞行。飞机抛物线运动产生微重力示意图机舱内空间很大,可同时训练很多人,是进行短时间失重训练和试验的好场所。出现失重后,人就会漂浮起来,要想移动需用手帮忙,双手交替向前抓栏杆,带动身体沿舱壁移动,同时借助固定的物体使人停止。伊尔-76伊尔-76:伊尔-76是世界上最为成功的一款重型运输机,至今以来已有超过38个国家使用过或正在使用伊尔-76,共有超过余个营运者。在训练前后移动及停止等动作完成后,要特别重视“吃饭、喝饮料”的训练,这可以保证航天员在漂浮、旋转和运动的情况下能喝得进水和吃得上饭。此外,还要训练他们穿脱航天服和推动重物的能力。训练大致是这样的:航天员们坐在飞机舱内底板上,将航天服展开放在旁边。失重开始后,教练双手托住航天员的腰并将其稍稍抬起,航天员则抓住航天服衣襟口的下半部分,先穿脚和腿,然后提至腰部再穿好两袖,最后套头并整理好航天服,脱航天服程序则与之相反。要求航天员在10个抛物线飞行时间(~秒失重时间)内至少完成一次穿脱航天服的动作。由于脚不沾地、四肢稍微用点力身体就会东倒西歪,做到这一点非常不容易!推动重物训练时,航天员们站在机舱的一舷,单脚固定在地板上,快速解开固定重物的绳子,然后将千克重的物体抓起推向同伴,同伴接住后再轻轻抛回。这种来回“抛绣球”应重复3~4次。到下一个失重状态时,要把重物抛出,然后再迅速将其抓回来。这里体现的是一个“快”字,否则,该动作尚未做完,重力又恢复了,千克的重家伙就无法轻而易举地抛来抛去,不但会砸伤人,还会砸坏机舱!航天员在失重飞机中进行训练用飞机做抛物线飞行最多只能产生20~40秒的失重,时间显然太短,为了完成复杂的太空操作训练,必须使用中性浮力水池。当人体在水中漂浮时,如果在身体上加上一定的重物,可以保持身体既不会浮出水面,也不会沉到水底,从而产生一种类似失重的状态。这是中性浮力水池模拟失重的原理。俄罗斯的中性浮力水池从外表看是一个四层楼高的圆形建筑,实际上它是一个直径为23米,水深12米的大水池。中性浮力水池航天员穿上厚厚的航天服,通过一系列的重力调整可以达到失重要求。为了模拟太空操作和维修训练,需要在水池中进行训练。航天员穿上多千克重的航天服,背上氧气瓶,被放到水池底部,利用中性浮力的原理,模拟在太空失重环境中做“太空行走”和“维修”。由于航天服非常笨重,操作维修很不方便,还要处理好“不用劲和用劲”的关系,即该用劲时(如拧螺丝等)能使出劲,不用劲时能使身体稳定、不翻跟头。这样的训练往往使航天员体力消耗很大,每次训练下来,体重会减轻5千克以上,很不容易!

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