|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 文化副刊| 天天周刊| 全球瞭望| 热点争鸣| 科学探索| 动物宠物| 媒体专区| 专题汇总| 幻灯世界| 图片中心 |
| 西门子无绳电话邀您 | 看雅虎新闻,做第一个知道的人! | 真切 持久 更自由 ![]() |
|
|
贾司光教授简介 国际宇航科学院院士。国家首批特别津贴获得者,被载入《中国人名大辞典-当代人物卷》(1992)。总装备部航天医 学工程研究所首任科学技术委员会主任、研究员。北京航空航天大学兼职教授、苏联医学副博士。
主持人:网友朋友大家好,今天我们有幸请到贾司光老师,贾司光老师是我国老一辈的航天医学工程专家,他曾经负责曙光号一些科技工作的 研究。我们知道昨天进行了神六的发射,而且很成功,但是贾老师也不只一次跟我们说,只有在航天员安全返回到地面时候才能说是成功的。
每个国家、每个航天大国都会在太空救护这方面做很多工作,我们今天想请贾老师给我们介绍一些这方面知识,希望网友们踊跃提问。
中国是名副其实的第三航天大国 贾司光:我很高兴在这里谈谈全国都感兴趣的问题,作为从事这方面科技工作者,我有义务做宣传,为国家做点事情。根据刚才主持人提出的要求,重点谈谈太空人在天上衣食住行这方面具体内容。我首先总的谈谈为什么两个大问题,第一个是载人航天的成功,第二个是航天环境。 下面谈第一个问题,咱们看到了神舟上天了,继两个航天大国,一个俄罗斯,还有美国之后。我们现在算名副其实的第三个航天大国了。三个 航天大国,载人航天的成功主要靠航天医学和航天工程这两大科学的高科技成就。在航天医学工程这方面,在航天器飞行系统工程这方面取得 了三大成就:第一个成就是建造了强大的有推力的火箭;第二个是建造了三种类型航天器:一个飞船,一个是航天飞机,再就是空间站。第三 个是研制成功了航天器飞行控制系统。如果说前两个算硬件的话,最后是软件,最难的是软件,硬件还比较容易。 在航天医学方面的成就,一方面保证航天员健康和选拔好航天员,训练好。另一方面是航天员衣食住行的保证。这些已经做得很不错了。关于选拔训练,杨利伟就是个好例子,杨利伟就是非常非常成功的。按照我的理解,他比两个航天大国的航天员都棒,很重要就是起飞这一段,所有两个航天大国首次飞行的航天员,每要起飞时候,特别是点火的时候,心跳上到150上下,而杨利伟的基本没有大变动,这是最大表现。 主持人:听说杨利伟以前是战斗机飞行员?
贾司光:杨利伟的心理素质不是短时间培养出来的,他本身就是一个特级战斗机飞行员,大家知道战斗机是打仗的,一个人操纵飞机,所有作 战意识都在脑子里瞬时出来,半个小时就决定了,有时几分钟决定,他的心理素质特别棒。 主持人:这回上天的两个宇航员,他们心理素质达到什么水平? 贾司光:这两个也是特级飞行员,选的特别好,得用时间证明,心理状态不是靠问答题说出来的,得看遇到具体情况他反映怎么样,得经过实 践考验,现在说这么好那么好,我想飞一两天看不出来好坏,得需要长时间观察,另外返回地面才能说好,现在只能庆祝预计成功。做好宇航 员保健工作很关键。神六当中大家看到,地面有医生,还有心理医生,这叫医学保证,或者保健,这是医学上最基本要求。我们老祖先讲的抓 问题得好,抓问题要抓纲。我想特别强调的是,航天医学与航天工程这两天系统工程必须紧密合作,才能实现载人航天的三大保证:健康、生 命安全和工作效率。否则,会差错百出。下面谈第二个大问题,航天环境。 天上人间的环境差异 另外谈谈环境问题,太空人和地球人有什么不一样?地球人衣食住行也得保证,航天员为什么特殊,主要决定于环境不同,这里有两类环境: 一类自然环境,地面人都知道,我一讲大家就懂了,我们处在一个大气压环境,在这个气压下有它的压力,另外氧气接近21%,这个氧气正好 ,但是你跑步多了就不够了,就喘了,缺氧了。另外还有温度,温度一年四季不同,这是地面环境,另有污染。 在天上,人会因缺氧而死亡或变成气人? 天上环境的不一样,我讲四点比较关键的,第一,最要命的是真空,没有压力,没有氧气。如果我们人突然曝露在真空环境中,十几秒钟缺氧 脑子就会晕迷不醒,吸氧还能清醒,不吸氧就死了。人十几秒在天上就死了,在地面上不会出现这种情况,除非一棒子打死。还有压力问题, 你别看人是个实体,实际上70%是水份,大家都知道,烧开水得100度才能开。那么,没有气压什么时开?37度就开了,人的体温37度就开了。 水在体内沸腾,由液态转为气态,体内还有压力,首先体表面上,皮下没什么压力,首先水就沸腾了,就变成气态了,也就十几秒、二十几秒 人就变成由气吹的气人,这个还不要命,你在一分钟之内再降到正常压力,人就好了,但是时间长了不行。第二个问题是温度,在天上温度正 负一百多度,面对太阳这一面,很快一百多度以上。地面上太阳热辐射,地球有大气层,达200公里这么高,因此热量到地面上已经减少30%了 。我们接受的是减少30%的热量,而太空是100%的热量。人背面是真空,真空有个术语叫热沉,什么叫热沉呢?人体外面是真空的,真空将体 表面上的热很快吸走了,像石沉大海,所以叫热沉。在这种情况下,人体一面会被烤焦,会一面被冻僵。
主持人:飞行达到多少高度时候就会达到这样状况? 贾司光:现在飞船高度一般是二百公里以上,像我说的温度不到二百公里就会达到这样状态。所有飞船飞行的适合高度都是二百公里以上,为 什么呢?到电离层了,太阳辐射把大气分子电离分解了,变成离子了。在电离层,飞船飞起来基本没有阻力了,但是天上没有污染。
第三个危害,太阳辐射有两个内容:一个是电离辐射,危害人体的是热、紫外线。紫外线晒人体皮肤是小事,主要是眼睛,刺激到眼睛,可以 把眼睛眼底烧伤了,变成瞎子,这厉害不厉害,在太空绝对不能对着太阳看,有一个大墨镜,带色的玻璃,把紫外线挡住。 主持人:有一个面罩? 贾司光:滤光镜,主要是防紫外线的。现在最怕的不是电离辐射,是粒子辐射,具体名叫宇宙线,宇宙线很厉害。
主持人:对人体产生什么反应呢? 贾司光:你照X光片时候,那都是粒子辐射,穿透力特别强,破坏细胞然后分解。然后人体会得放射病,一得这病基本没治,造血系统坏了。我 想向网友说一句话,现在有误导,一讲到太空飞行,就提到太阳辐射怎么厉害,怎么害人,没那回事儿,除了紫外线和热辐射以外,粒子辐射 很少很少,短时间基本遇不到,不要怕。 主持人:在什么情况下会遇到这种情况呢? 贾司光:很难说机率是百分之多少。另外有船舱防护,即使偶然碰上粒子辐射,也被金属的舱壁屏蔽了。苏联航天员在空间站里已经飞行了439 天,好好的回来了。经过测量,在舱里远远剂量低于地面水平,安安全全的。对人最有害的是紫外线。什么时候防辐射重要呢?火星飞行最重 要,火星飞行往返需要三年,时间一长就厉害。而且火星飞行两大医学障碍:一个是失重、一个是辐射,其他都好办。现在需要解决这两方面 问题。另外是太空碎片,从60年代开始就开始发射卫星,年年都发射,所有航天器不用的部件发射到天上以后爆炸了。这一爆炸就产生碎片, 就是太空碎片,现在太空碎片满天飞,宇宙空间太大了。即使是这样,我看到的资料,有三次美国航天员看到了太空碎片迎面而来。当然我看 的不全,太空碎片的数量肯定超过这个。他有一次看到有书本这么大一块碎片来了,幸好美国航天飞机有逃逸系统,接到信号马上改变轨道了 。 上升段和返回段最危险 刚才讲的是自然环境。我再讲飞行环境,由地面起飞,围着轨道转,然后再下来,但是这个比飞机危害大,上升段和返回段最危险,现在我们 看到神舟六号火箭上去,震动相当大,远远超过人的耐力,但是持续时间短这是小事。最怕的是返回舱飞行速度大产生超飓风,出事多。上升 阶段是很危险的,我们国家搞卫星初级,没经验,飞行控制系统没搞好,刚发射完了就没了,不知道哪去了。
主持人:这种情况很多吗? 贾司光:不少。还有在地面上就爆炸的,俄罗斯那么有经验,上个世纪80年代时候一位元帅亲自在发射场指挥,也被炸死了。我们国家很多人 不了解这个情况,领导和群众也到发射场去看,这是绝对不允许的。我一看捏一把汗,我想真是悲剧呀,是要命的,绝对禁止的,这是上升这 段的危险。 在天上失重,失重对人短时间有三大危害,一个是空间病,再一个血液失调了,没有重力了,另外是功能异常,到天上以后失重了没有方向 ,什么位置都可以睡觉,是自由状态。 主持人:从这两天报道上看到,宇航员感觉还是很清醒,包括杨利伟,我们看到的宇航员在上面冷静,还有他们的反映,好象挺正常的。
贾司光:现在有两种情况,一种是时间短,有的还没显示出来,时间是很大问题。另外有个体差异,所以我说得往后看,人有适应过程,失重 完全能适应得一个多月,还没适应很难说。 主持人:五天飞行过程和三天飞行过程是截然不同的? 贾司光:从实用角度看,时间长短是不同的。 贾司光:返回更危险,强大的气流返回到地面上,飞船要脱离轨道,还要将飞船转向地球。这个角度控制最难,角度小了的话,就达不到计划 的落地点,角度大了会跑到太平洋去了。这个角度控制最难,我国首次返回卫星就成功了,震动了世界。返回以后有强大气流造成其他故障。
衣食住行对航天员安全的保障 太空舱:模拟的地球环境 贾司光:我现在首先讲讲住的环境,太空舱,太空舱很简单,船舱是一个容器,是真空的容器,人在舱里同外头隔绝,在舱里人工造成人体所 能承受的大气压力,还有氧气,另外温度,还有污染情况,都是人工造成的,里头有三大系统:控制压力的调压系统,现在都变成一个大气压 了,和地面一样,加压加到一个大气压里,但是漏气还得补,这叫调压系统;第二温度,人、仪器、设备都产生热,有降温系统,就是温控系 统;第三舱里人还有仪器都产生有害气体,就是污染。有净化系统,这三个子系统合称为舱内生保系统。服内环境与背上的生命的保障系统相 连,保证这三个子系统维持正常的工作状态。
主持人:人体也会产生有害气体? 贾司光:人体产生二百多种气体,当然有害的没有那么多。
主持人:但是我们感觉不到有害气体的存在? 贾司光:为什么感觉不到呢?冬天你早晨出去,突然回到屋里,你是不是觉得屋里有味,因为夜里不同味都出来了。如果养花,花盆也往外散 发气体。所以在舱里这个系统就得有很好的净化系统,这个现在做得挺好,现在比地面上干净,净化得很好,这是正常状态,但是有意外,由 于意外原因,压力控制不住。比如苏联的一艘飞船,返回过程中,返回舱与服务舱分离时,正常是正常一个一个断,这次它高兴了,大部分同 时断了,造成巨大震动,把舱内外压力平衡阀震开了。三名航天员未穿航天服进行防护,因急性缺氧都丧生了。 另外污染也有,美国的一艘飞船在返回途中,舱内外的压力平衡阀打开了,舱外推进器里有毒气体进来了,三个航天员有两个中毒了。幸亏船 长心理比较稳定,他突然想起来了,舱内有个吸氧瓶,他想一吸氧救过来了,这一系列的防护就是生保系统。另外还有生活保证系统,大小便 、洗漱、洗澡、睡觉都得有保证,这些保证现在非常好。 贾司光:后来的飞船容积大了,工作专门有轨道舱(又叫生活舱),到那里工作,大小便都到那去,这个好办了,但是不可以洗澡,没有水,也 没有地方。关键是睡觉,国外航天员讲绝大部分都睡不好觉,道理很简单,人体生物钟习惯于在地面上24小时昼夜交替的生活,突然到天上, 90分钟转地球一圈,生物钟破坏了,如果不适应,还有噪声干扰,这就靠吃安眠药,所以基本是吃,还没有睡觉。
航天服:内与外的保护 贾司光:下面谈穿的,穿的是宇航服,分两类:一类舱外用的(下面再谈),还有一类是舱内用的。舱内航天服是密闭的,可以加压,用途是防 低压和缺氧对人体造成的危害,用于上升段。航天员在天上会脱掉,在返回段时会再穿上。上升段和返回段事故最多的,风险大。有时候舱内 发生故障,产生烟雾,烟雾熏的厉害就穿上航天服,一穿上就呼吸衣服里的氧气,使人与舱外的污染隔开。
主持人:是不是和一个小太空舱似的? 贾司光:在天上主要难在失重条件下穿脱比较难,稍一动就转了,失重条件下怎么穿衣服地面上没法试,只能在天上试,怎么办呢?得用一只 手扶着,用一只手穿,靠自己训练,一般是两个人,一帮一。
主持人:我们的生命保证系统与俄罗斯和美国有什么区别? 贾司光:基本性能和结果大同小异,舱内服在结构和基本性能上与俄罗斯大同小异,衣食住生命保证系统的性能结构也大同小异。舱外服结构 性能与俄罗斯基本一样。但我们的航天服与美国的航天服在在结构上有所相同,性能基本相同。在结构上,我们背上生保系统和衣服是一体的 ,人可以自由脱穿。而美国航天服背上的生保系统和衣服是分离的,进出航天服是通过腰部。在压力制度上我们和他们有区别,我们采取和苏 联一样的0.4大气压力,美国采取0.3大气压力。 太空食品:要少而精 贾司光:下边谈吃的问题。你们看电视,吃的好多了,我想概括说一说,现在吃的不像以前我们搞曙光号那么简单,那时候推力小,飞船容积 小,没地方放东西,吃的都是压缩的。
主持人:贾老师我听说您当初研究曙光号时候,我们已经有自己研制的太空食品了? 贾司光:有一套,特别是蔬菜,蔬菜怎么办呢?放在一个真空箱里,通过真空把水分抽走,保住原来味,就吃这个菜。在天上有两句话,现在 也好,以前也好,不要造成误导。第一是天上吃的要少而精,因为饭量都小,因为天上不能活动。人类活动之后热量多,不活动热量少,为了 克服失重就得锻炼,但是只能锻炼两小时,产生的热量比地面要小,为了节省空间,量比较少。为什么得精呢?食品得适应失重,不能有残渣 ,只能一口一个,这是克服失重。
主持人:为什么不能有残渣呢? 贾司光:有了残渣就浮游了,人吸到肺里怎么办?另外吸到仪器里怎么办,就把仪器堵上了。所以吃东西不能张嘴,只能一口一个,克服残渣 碎片,第二尽量残渣少。另外得不能产生气体,一产生气体,话难听了,涉及到排气,在这里不能排气,还有营养得全,地面每天吃饭营养不 全。
主持人:我听说有一种钙片,是高度营养的,在太空缺钙特别厉害,一天吃一片钙片够了,现在是不是有这种高度浓缩的食品? 贾司光:这类食品有各种各样的,都是实验结果,在天上吃钙也解决不了问题,主要靠运动,但是运动不能太多,一天也就两小时左右,这一 点不要误导。第二个是不能追求味道,要尽量多样化。为什么要多样化?像咱们神舟六号说的我们食品好,地面东西我们都有,都能吃,红烧 肉、宫爆肉丁等,实际上失重的时候味觉丧失了,要多样化才能克服这个问题,因为它可以提高食欲。但是,要清楚的一点是,达不到地面上 食品的味道。因为在天上,航天员的食域很差。
主持人:多样化主要从营养方面入手吗? 贾司光:比如喜欢辣的带点辣的。
主持人:考虑到地区差异? 贾司光:可以增加味觉功能。失重在吃的方面说了,主要一口一个,再喝水,地面上喝饮料好办,放点饮料水一冲就冲开了。天上有失重状态 ,水倒不出来。在天上,只能把饮料粉用水加压吹到里头,吹了以后饮料粉与水也不合,所以只能挤压混合之后挤到嘴里边。 太空行走:勇敢者的游戏 贾司光:还有太空行走,太空行走核心装备是舱外航天服。对舱外航天服的了解,现在没有照片不好说,舱外航天服比舱内的功能更全。航天 服最外层能防护太阳的辐射热,因为它是白色的,白色本身就反光,还有保暖层,或者叫真空屏蔽层。这样隔热就好了,外面的冷热进来很少 ,就像暖水瓶一样。在内层是气密限制层,它可以造成服内压力环境,保证航天员不受太空真空的危害,创造比较舒适的温度及防污染的安全 环境。关于舱外航天服的服内环境加压值,俄罗斯为0.4大气压力,要偏高一些,主要是防止减压病,活动性能牺牲一些。美国的舱外航天服为 0.3大气压力,偏低一些,主要是照顾活动性能好,防减压病差一点。由于服内加压后,服装变硬了,虽然服装有活动关节,但活动性能仍不能 自如。服内环境还有液冷-通风结构更新服内气体,降低服内过高的热量。舱外航天服的背上还有生命保证系统,生命保证系统与服内环境相同 ,调节服内环境的压力、温度和空气进化。 主持人:当时曙光号是自己研制的? 贾司光:完全自己研制的,但是仅仅是研制了舱内航天服,仅研究到初样水平,尚未达到满足天上需要的正样水平。 主持人:也就是说俄罗斯宇航服特点主要是抗减压病好一点,美国活动性好一些,但防减压病差一些。 贾司光:美国有钱,研究一种叫全能型的,穿上它以后各类性能都不错,也不产生减压病,但是因为容积太大,稳定性不可靠,还没用。出舱 以后,首先进入太空,马上人的心跳就快了,一看无底深渊,产生很多异常感觉。太空行走起来是呈自由漂浮状态,走路得有扶手,扶着把手 走,这是一种方式。另外,比如说按个物体就可以飞,但是这个危险。第三种比较安全了,身上有很多喷气管,叫喷气行走,如果往左走,右 边的一喷就向左了,可以前后左右。另外还有巡游装置,穿上航天服的航天员坐在座骑上,座椅把手上有按纽,可以上下左右前后方向走,往 哪个方向走就按哪个电钮,路远时候用这个装置。
主持人:因为时间关系,我们不能对网友提出的问题一一作答。谢谢您! 贾司光:谢谢主持人给我这么一个做宣传工作的机会!
|
|
![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||