踩自行車練功器。鍛煉者坐在固定的車架上,身體用安全帶固定,以免飄浮,雙腿套在彈力帶上,克服彈力帶的彈力蹬動車輪,所作的功由記錄器記錄下來。
在微型跑道上跑步。鍛煉者站在皮帶式滾道上,雙腿套上彈性帶,以模擬人在地麵上的體重,邁步時,一般需克服約490牛的彈性帶拉力。
拉彈簧拉力器。彈簧的彈力與重力無關。在失重環境中拉彈簧拉力器,與在地麵上一樣費力,可以達到鍛煉的效果。一個彈簧拉力器一般有5根彈簧,每拉長03米,需用力1078牛。
作徒手體操。這是短期航天的主要體育鍛煉項目,每天兩次,每次30~60分鍾。作體操時也要當心失重的捉弄。曾有航天員在做頭部運動和甩動四肢時,感到頭好像在脖子上360度地轉動、四肢好像離開了軀體。
穿負壓褲子。這是一種準體育器材。穿上後將褲子中的空氣抽掉,造成下身負壓,促使體液流向下身。
體育鍛煉對抗失重影響的效果是非常明顯的。如在太空生活326天的羅曼年科,雖在後期因疲勞而逐漸停止了工作,但仍依照專家製訂的體育鍛煉程序,每年堅持鍛煉,使脈膊、血壓始終保持正常,體重、骨鈣和肌肉雖有稍許下降,但都在正常範圍內。
太空是漆黑的
宇宙航行,美景無限。
宇宙飛船啟航,這時速度較慢,仍可定眼觀看宇宙背景。嗬,好一幅美麗的畫麵。在太空真空中看星星,與在地球上看不同,由於沒有大氣層的影響,星星顯示的都是它們本來的顏色,即由於它們的溫度不同,而分別呈黃、紅、藍、白顏色。它們射出的光芒也沒有大氣折射造成的閃爍。沒有了大氣層的影響,宇宙背景呈深邃的黑色,使滿天星鬥像是在黑色天鵝絨上用一顆顆晶瑩剔透的寶石鑲嵌出的各種圖案。飛船的運動,又使這一切具有動感,活像是在立體電影院中欣賞三維電影!
欣賞之餘,又會有這樣的沉思浮現腦際:宇宙背景為什麼是漆黑的?無限的宇宙有無限的恒星,即使每顆恒星的光是暗淡的,但無限多個暗淡的星光迭加起來,也會形成巨大的光芒。
現代宇宙學解開了這個奧秘。首先,恒星不是永恒地燃燒的,原始恒星和死亡了的恒星不發光,發光的主序恒星有一定的壽命;其次,宇宙不是靜止的,而是在不斷地膨脹著;最後,也是最根本的,宇宙不是無限的,它有有限的年齡,有有限數量的恒星。因此,有限的宇宙和有限數目的恒星的光的迭加,也是有限的,而且是很微弱的,因為宇宙的不斷膨脹降低了溫度和光芒。
宇宙飛船調節溫差的方法
宇宙飛船在太空中飛行時,由於始終受到太陽光的強烈照射,向陽的船體一側溫度會高達100℃以上,背陰的那邊卻要低到-200℃。宇宙中沒有大氣,不能用空調器,那麼,宇宙飛船用什麼方法來調節這麼懸殊的溫差呢?
人們在生活中早就發現,表麵是黑色的物體吸熱本領強,表麵是白色的物體吸熱本領差。因此人們通常在夏天穿淺色衣服,冬天穿深色衣服。科學家們根據這個原理在飛船殼體外表麵塗上一層淺藍色或銀白色的塗料。當陽光照在它上麵時,可以防止溫度劇烈升高;它背向太陽的時候,白色又可以減少向外輻射熱的作用。在飛船殼體的內麵,塗上一層黑漆,就像一層黑色的衣服裏子。由於黑色吸熱和放熱的本領都大,可以使殼體內部溫度的那一麵放出熱,使溫度低的那一麵吸收熱,這樣就使得艙體內的溫度趨於均衡。加上宇航員穿上用特殊材料做的宇航服,就能在太空中進行科學實驗了。
航天器對接
在浩瀚的宇宙太空,人類發射的航天器有時也需要互相對接,以便完成人員輪換、物資補給、設備維修等任務。不過,航天器的飛行速度很快,要使它們交會並對接,當然不是件容易的事。
那麼,航空器是怎樣完成這一過程的呢?原來,航天科技人員是通過航天器軌道控製和航天器姿態控製實現對接的,其過程主要通過航天器控製係統完成。1965年12月15日,“雙子星座”7號和“雙子星座”6號在空間交會,當時它們在同一軌道上運行,又是同一速度,兩個航天器僅相隔10厘米,這是世界上第一次實現航天器空間交會,為實現對接積累了經驗。
對接通常都是在宇航員的指揮和操縱下進行的。例如,“雙子星座”號飛船和“阿金納”號火箭對接時,兩者相距僅300米左右,相對速度為15~3米/秒時,宇航員通過手控調整飛船完成對接,隨後“阿金納”號火箭的對接環與飛船的小頭緊密配合,連成一個整體。
人在太空中衰老得比地球快
在太空飛行,尤其是超過月地空間的深空飛行,所遇到的首要問題就是長期失重。短期、近地空間的宇航活動會造成宇航員的“太空運動病”:頭暈、出虛汗、流涎、惡心、嘔吐等等。當然,這些症狀通常都會在宇航員返回地麵後逐漸消除。
可是,有一個問題卻很難解決,那就是太空飛行會引起骨質疏鬆。人類的骨骼長期以來為適應地球引力,產生了一種“反地球引力”的機能。而一旦進入失量的太空環境,這些能力消失殆盡,就會使肌肉開始萎縮,骨骼中的礦物質減少。
過長的失重時間將造成骨骼的永久性損傷,極易導致骨折。另外,鈣的大量流失也會加劇骨質疏鬆,造成不可逆轉的後果。失重還可使腦垂體分泌激素的數量降低,這大大削弱了人體的新陳代謝和免疫功能。
以上因素都會引起人的衰老,所以,人在太空中比在地球上衰老快。
人在太空中會長高
前蘇聯宇航員尤裏·洛瑪曼柯43歲時,在太空站生活了326天後回到地麵時,身體竟長高了1厘米。人在太空中為什麼會長高呢?
我們知道,人的脊柱骨由33塊骨頭組合而成,其中絕大多數骨頭中間由椎間盤所分隔,椎間盤是一種堅韌的纖維組織,起保護脊柱的緩衝作用。在太空,由於地心引力對脊柱的影響不複存在,脊柱骨因為得到舒展而延伸,所以生活了一段時間後,人會長高。
也許有人會這樣想,要是有朝一日,太空旅行成為可能,那麼一個矮個人要想長高些,通過參加太空旅行團去旅行一年不就行了嗎?其實是不行的。因為,這種長高與正常的身材增高是不同的。正常的增高是由於人體內較大的骨頭的兩端長出新的骨膜,並不斷積累的結果。而太空人的高是在太空的特定環境下發生的,所以當他返回地球後,就會很快恢複原來的身高。