宇航员在太空如何锻炼身体?

拉弹簧拉力器因为弹力与重力无关,所以在失重环境中效果与地面一样,能有效锻炼肌肉。一个标准的弹簧拉力器通常有5根弹簧,每拉长0.3米就需要用107.8牛的力,这种器械无需依赖重力即可提供阻力。

坚持锻炼让航天员返回地球后适应得更快,罗曼年科在返回地球后3小时就能自主活动,比10年前飞行96天后归来的情况要好得多。另一位航天员瓦柳明在完成175天太空飞行后的8个月里,又进行了185天飞行,因坚持锻炼体重反而增加了4.5千克。

平时和锻炼时,航天员都会穿着被称为“企鹅服”的特殊服装,这是苏联科学家专门为航天员设计的。因其外形像企鹅而得名,这件衣服具有弹性,能给穿着者的肌肤提供一定的压力,从而对失重环境给予一定的身体补偿。

负压裤子是一种特殊的准体育器材,穿着后会将裤内的空气抽掉,从而在下身造成负压环境,这种压力差能促使体液向下身流动,有助于缓解失重导致的体液上移问题,是配合体育锻炼的重要手段。

体育锻炼对抗失重影响的效果非常显著,以在太空生活326天的苏联航天员罗曼年科为例,尽管后期因疲劳减少了工作,但他坚持专家制定的锻炼程序,使脉搏和血压始终正常,体重、骨钙和肌肉虽有轻微下降但均在正常范围内。

在微型跑道上跑步也是必备项目,航天员站在皮带式滚道上,双腿套上弹性带以模拟地面体重,迈步时需克服约490牛的弹性拉力。苏美规定每次跑步距离应达3至4千米,苏联航天员罗曼年科在太空326天里共跑了1000多千米。

踩自行车练功器是主要的锻炼方式,航天员坐在固定车架上,用安全带固定身体防止飘浮,双腿套在弹力带上克服弹力蹬车轮,所做的功会被记录器记录。美国和苏联都规定,每人每天需做功390到440千牛米,这一标准至今未变。

徒手体操是短期航天的主要锻炼内容,每天进行两次,每次时长30到60分钟。不过在太空中做体操要特别小心失重带来的影响,曾有航天员在做头部运动或甩动四肢时,感到头像是在脖子上360度转动,四肢仿佛离开了躯体。

对抗失重带来的生理变化,主要依靠加强体育锻炼,但项目选择受限于失重和狭小空间。像单杠、举重这种依靠抗重力效果的项目,在太空中无法达到同等效果;而球类、游泳、滑雪等更因失重和场地限制完全无法进行。