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航天员太空科技健身装备揭秘

来源：科技日报时间：2023-09-12 10:51:32

(资料图片)

9月5日，中国载人航天工程办公室发布了一段神舟十六号航天员在太空练腿的视频，让人们认识了一件新装备——仿生黏附鞋。

仿生黏附鞋的外形与普通男士凉鞋相似，甚至更显笨拙。航天员穿着它在一块平板上用力踩踏、抬腿，左右反复，如同生活中顽童踩水。

这普普通通的装备、平平无奇的动作，怎么就构成“太空练腿大法”了？全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者进行了介绍。

庞之浩说，穿着仿生黏附鞋踩在特制踏板上会产生吸附力，需要一定力量才能把脚抬起来，从而起到锻炼作用。同时，该装备将配有的肌肉传感器固定在腿部，在运动时可以实现对肌肉、骨骼受刺激情况的定量监测。

航天员长期在太空失重环境下生活，坚持锻炼非常重要。庞之浩介绍，年龄在30—50岁的航天员，如果长期在太空飞行且缺乏锻炼，其肌肉会萎缩至80岁老人的状态。另外，由于失重，骨骼所受压力减小，人体会产生“钙量过剩”的错误信号，并通过尿液和粪便将“多余”的钙排出，导致骨质脱钙。在排钙的同时，还容易出现肾结石、血管硬化等症状。

有研究显示，如果航天员在太空飞行一年，返回地面后其肌肉恢复大约需要一个月时间；而流失的钙可达全身总钙量的25%左右，即使花两三年的时间也很难完全恢复。因此我国航天员的每次飞行任务时间通常安排为半年，以免他们的身体遭受较大损伤。同时，空间站里准备了多种锻炼设施，以供航天员对全身各部位肌肉群进行锻炼。

庞之浩表示，拉力器是一种重要的太空锻炼工具，航天员采用不同姿势使用它，可以让上肢、下肢、躯干多个部位的肌肉群得到锻炼。

“我们曾在电视画面里看到的太空自行车，正式名称叫‘太空自行车功量计’。它可以防止心肺功能和呼吸功能降低、骨骼肌肉质量下降，改善血液循环等，同时能记录多项生理指标，为地面专家评估航天员的健康状况和运动功能提供依据。”庞之浩告诉记者，与健身房里的动感单车类似，太空自行车也能通过不同档位调节运动强度，不同的是它没有座椅，航天员是把双脚固定在踏板上，手扶舱壁使用。在失重环境下，他们还可以倒转身体，手握踏板，用其锻炼上肢力量。“太空教师”王亚平就曾在天宫课堂中表演倒立手摇自行车的“太空特技”。

太空跑台则类似地面上的跑步机，航天员用束缚带将自己固定在上面进行运动，可以对骨骼施压，促进骨组织重建，减缓肌肉萎缩，同时促进神经肌肉功能和运动协调性，减轻航天员返回地面后可能遇到的站立、行走困难问题。太空跑台被认为是长期太空飞行中最有效的锻炼装备，受到许多航天员的青睐。美国女航天员苏尼塔·威廉斯曾借助太空跑台，在国际空间站“云参加”了2007年波士顿马拉松，成绩为4小时23分10秒，成为太空马拉松第一人。

此外，太空保健装备还包括用于减轻头部充血、防止体液重新分布的下体负压装置；让人举手投足都需克服弹力阻碍，从而达到锻炼肌肉目的的“企鹅服”；能通过电脉冲刺激起到按摩作用，有利于增强血液循环、减轻疲劳的神经肌肉刺激仪等。庞之浩说，我国航天员在太空每天需要锻炼一个半小时以上。

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