“地星三号”卧床实验完成:一年期驻留与载人登月防护方案获验证
实验背景
记者21日从中国航天员科研训练中心获悉,我国已完成“地星三号”卧床实验。该实验在验证一年期任务失重综合防护方案有效性的同时,还对全周期低变重力综合防护方案的有效性进行了验证,系统积累了不同重力环境下不同骨量人群的生理系统影响数据,为理解重力适应机制提供了关键依据,也为极端环境下人体生理学研究提供了可参考的实证基础。
卧床实验是国际上研究失重生理效应的经典地面模拟手段,通过改变受试者的卧床姿态和时长,可以在不进入太空的条件下,尽可能还原长期飞行对人体各系统带来的影响。此次实验把“一年期任务”与“载人月球探测”两类场景放在同一实验框架下考察,意味着相关防护方案的验证对象,已经从近地轨道长期驻留,延伸到未来的地外天体探测。
实验结果表明:无论是针对骨肌和心血管系统能力提升的失重综合防护方案,还是载人月球探测低变重力防护方案,都具备很好的防护效果。
关键细节
为破解更长期驻留与登月任务的防护难题,中国航天员科研训练中心从今年5月开始实施“地星三号”卧床实验。
- 志愿者根据不同分组,卧床总时长约为15天或30天,覆盖不同周期的防护需求
- 志愿者全程在头低位6度或头高位卧床状态下,完成用餐、洗漱、睡眠、排泄等日常活动以及相关测试
- 实验重点考察骨肌、心血管等系统的能力变化,并针对不同骨量人群进行分组观察
中国航天员科研训练中心曲丽娜介绍,头低位卧床是通过保持卧位姿势来模拟航天失重生理效应,人体的体液会向头和胸部转移,并且腿部骨骼肌肉相应减少了活动和刺激,这与航天员因失重出现的身体变化很接近。
此前,中国航天员科研训练中心曾组织开展“地星一号”“地星二号”等卧床实验,具备丰富的卧床实验开展经验。近年来,该中心依托空间站平台建设与长期在轨运行实践,在航天医学工程技术方面成果突出,已形成较为完整的航天员健康、生活、工作保障体系,总体达到国际先进水平。目前我国航天员单次最长驻留时间已达210天,已具备半年以上长期驻留保障能力,标志着我国空间站航天员保障体系日趋成熟。
保障体系与任务前景
为确保航天员安全和健康,该中心构建了“失重防护—营养保障—医监医保—心理保障—环境安全”五位一体、系统完善的健康保障体系,配套研制十余种锻炼设备、数百种医疗设备与用品,10天食谱周期百余种食品,强化个体化保障并实施动态调控。
从“地星一号”到“地星三号”,地面对照实验与空间站真实在轨数据形成了相互印证的闭环:地面实验可以提前暴露风险、筛选方案,在轨实践则不断检验并修正这些方案。此次结果同时支撑一年期任务与低变重力防护两类需求,为后续更长周期飞行提供了可复用的技术储备。
目前,中国空间站已经进入长期有人驻留时代,神舟二十三号乘组1名航天员将开展一年期在轨驻留试验,载人月球探测任务稳步推进。随着驻留时间延长、探测半径扩大,航天医学保障能力将成为决定任务边界的关键变量之一,而“地星三号”所积累的数据与方案,正是这条路径上的重要一环。