太空中几乎没有重力。平常活动的时候,航天员的肌肉基本上得不到锻炼。长此以往,他们的肌肉便会出现严重的萎缩。同时,在太空中,造骨的骨膜失去了重力和其他的机械刺激,人体骨细胞的再生和发育都会变得异常缓慢,航天员会出现“骨质丢失”的现象,从而导致骨骼变得脆弱。因此,天宫空间站为航天员准备了能在失重条件下使用的体育锻炼设备,而这些设备所在的地方也被大家形象地称为“太空健身房”。
太空自行车
天宫空间站里有一部特殊的太空自行车,它的航天科学专业术语叫“自行车功量计”。它是提前被天舟二号货运飞船打包送上空间站的,在使用的时候,航天员首先要对它进行组装。
太空自行车能够提升航天员的有氧运动能力,主要锻炼他们的下肢肌肉。和我们常见的自行车不同的是,太空自行车没有握把,在骑行的时候,航天员要把手扶在空间站舱壁的把手上。同时,为了防止在骑行时飘移,航天员还需要用束缚带把自己固定在车座上。在骑太空自行车的时候,运动负荷以功率来计算,可分为25瓦特、50瓦特等多个强度等级。
太空拉力器
太空自行车帮航天员锻炼了下肢肌肉,上肢肌肉怎么办呢?要知道,在没有重力的情况下,我们常常使用的哑铃可就真是“无足轻重”了。不要着急,咱们还有太空拉力器来帮忙。
传统的太空拉力器和我们平常使用的拉力器从原理上来说并没有多少区别,利用的也是弹簧本身的弹力。航天员拉开具有弹力的拉力器需要使用一定的力量,从而锻炼了上肢的肌肉。不同之处在于,为了避免碰撞到其他设备,空间站里拉力器的一头是固定在舱壁上的。航天员使用太空拉力器时,也需要采取坐着的姿势。
不过,这次我国神舟十二号上的航天员在空间站使用的是更先进的拉力带。它不用固定于舱壁上便能完成各种花式运动姿势,并且手、胸、肩、背、腿的肌肉都能锻炼到。这种拉力带由乳胶和特种纤维制作而成,其阻力来自拉力带本身的拉长,因此在没有重力的环境下也不影响使用。
太空跑步机
在微重力环境下使用的太空跑步机也叫太空跑台。它和我们平常的跑步机大不一样,主要由控制单元、显示单元、扶手单元、束缚单元、重力模拟单元、跑步机单元和隔振系统单元等组成,工作原理是向束缚在太空跑步机上的航天员施加一定压力,以模拟地球上的重力效应,使航天员相当于在地面重力环境下进行运动锻炼。航天员在太空跑步机上跑上15分钟,大致相当于在地球上跑步3千米。
太空跑步机可以锻炼航天员们的骨骼肌,对骨膜产生刺激,从而加速骨细胞的再生,对于预防航天员因为骨质丢失而可能产生的一系列后遗症具有非常重要的意义。考虑到发射成本等问题,它的重量要轻、尺寸要合理、振动要小、质量要好,并且还得维修简便。
穿上特殊服装也是一种运动
服装也能帮忙运动?是的。企鹅服是一种用于预防航天员肌肉萎缩以及调节微重力环境下航天员体液分布情况的特殊服装。它的内部有许多具有弹性的袋子,其弹力可以在航天员穿上之后,使其肌肉保持紧张,从而获得锻炼,避免出现萎缩。
此外,在微重力环境下,人体的血液会回流到腿部,从而导致大脑供血量减少。这时候,下体负压筒就能派上用場了,它的作用是通过对下半身加压,使腿部的血液得以正常流动,避免对人体产生不良影响。
可乐王,你知道的真多。原来,咱们的航天员在天宫空间站长期“驻扎”的时候,衣食住行和运动都有这么多讲究。
那当然了!未来,进驻天宫空间站的航天员会越来越多,咱们现在就要对它有所了解。