2003年10月16日,當(dāng)楊利偉乘坐神舟五號返回艙在內(nèi)蒙古草原著陸時,全世界都記住了這位中國首位航天英雄的微笑。但很多人沒注意到一個細(xì)節(jié)——出艙后的楊利偉,是被工作人員用特制座椅抬著走的。
這并非特殊待遇,而是所有航天員的“標(biāo)準(zhǔn)流程”:從太空返回地球后,必須坐在椅子上被抬走,連站立都是被禁止的。為什么這些萬里挑一的強(qiáng)者,此刻卻“弱不禁風(fēng)”?因?yàn)橐粋€不小心,真的可能危及生命。
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宇航員在太空站生活時,長期處于微重力環(huán)境。以國際空間站為例,航天員通常執(zhí)行6個月的任務(wù)周期。在這180天里,他們的身體會發(fā)生一系列驚人變化:
骨骼流失:人體在失重狀態(tài)下每月流失1%-2%的骨密度,特別是承重的脊椎和腿部骨骼。半年任務(wù)后,骨密度流失相當(dāng)于老年人十年的自然流失量。
肌肉萎縮:由于不需要對抗重力,腿部肌肉會大幅萎縮。NASA數(shù)據(jù)顯示,航天員小腿肌肉橫截面積可能減少15%以上,肌肉力量下降20%-30%。
體液重新分布:在地球上,重力使約三分之二的血液集中在下半身。而在太空中,血液均勻分布全身,導(dǎo)致面部浮腫(俗稱“太空臉”)、腿部卻變細(xì)(“鳥腿現(xiàn)象”)。
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當(dāng)返回艙沖破大氣層,重力重新作用于身體時,危險才剛剛開始:
立位耐力喪失是最致命的風(fēng)險。血液因重力急速涌向下肢,大腦可能突然缺血。如果讓宇航員站立,極可能在30秒內(nèi)眼前發(fā)黑、暈厥倒地——這種現(xiàn)象醫(yī)學(xué)上稱為“直立性低血壓”。
肌肉無力承重同樣危險。萎縮的腿部肌肉突然要支撐60-80公斤的體重,膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)極易損傷。1992年,一位美國宇航員在返回后堅持自行站立,結(jié)果雙腿顫抖癱倒,差點(diǎn)造成骨折。
平衡系統(tǒng)紊亂持續(xù)更久。內(nèi)耳前庭系統(tǒng)已在太空“重新編程”,回到地球需要數(shù)天重建重力感知。
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為此,各國航天機(jī)構(gòu)形成了一套嚴(yán)格的重返適應(yīng)程序:
第一階段(出艙后0-2小時):絕對禁止站立。在著陸現(xiàn)場使用特制宇航椅,該椅具備可調(diào)節(jié)靠背、腿部支撐和生命監(jiān)測設(shè)備。醫(yī)護(hù)人員會立即進(jìn)行靜脈補(bǔ)液,幫助提升血容量。
第二階段(返回基地初期):仍以輪椅代步。中國航天員中心設(shè)有重力再適應(yīng)區(qū),航天員在康復(fù)師協(xié)助下進(jìn)行漸進(jìn)式訓(xùn)練:從躺椅到坐起,再到輔助站立,整個過程像嬰兒重新學(xué)步。
第三階段(數(shù)月康復(fù)期):航天員需要接受系統(tǒng)理療。我國航天員通常需要3-6個月恢復(fù)飛行前狀態(tài),其中包括水療、抗阻訓(xùn)練和平衡訓(xùn)練。神舟十二號乘組返回后,甚至要重新練習(xí)上下樓梯。
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這種嚴(yán)格規(guī)定,是用教訓(xùn)換來的。上世紀(jì)60年代蘇聯(lián)“聯(lián)盟”任務(wù)中,曾有宇航員因強(qiáng)行站立導(dǎo)致暈厥跌倒;早期美國宇航員也出現(xiàn)過出艙后嘔吐、休克的案例。
如今,隨著任務(wù)時間延長(未來火星任務(wù)可能達(dá)900天),防護(hù)措施更加嚴(yán)密。我國新一代載人飛船甚至考慮了人工重力技術(shù)前景。
所以,當(dāng)看到航天英雄們坐在椅子上被抬著走時,我們看到的不是脆弱,而是人類探索宇宙必須面對的生理極限,以及航天醫(yī)學(xué)守護(hù)生命的精密科學(xué)。
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