神七問天

        2008年9月25日，中國(guó)航天事業(yè)承載著一個(gè)古老民族對(duì)于太空的渴望，我國(guó)自行研制的神舟七號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。在這次飛行中，航天員將進(jìn)行出艙活動(dòng)，首次把中國(guó)人的足跡留在宇宙空間。幸運(yùn)的是，本刊記者在“神舟七號(hào)載人航天飛行新聞中心”，全程跟蹤了神七的“飛天”過程。

        “飛天”服的五大保障
 
        當(dāng)我榮幸地踏進(jìn)“神七新聞中心”的時(shí)候，實(shí)然想起公元1076年那個(gè)明月高懸的秋夜，當(dāng)宋代大詩人蘇軾“把酒問青天”時(shí)，是否想到，相隔932年之后的今夜，中華民族開始了又一次超越夢(mèng)想的飛天。
        當(dāng)有關(guān)專家來到會(huì)場(chǎng)大廳時(shí)，幾乎所有的記者，都爭(zhēng)先恐后地在搶問同一個(gè)問題：“艙外航天服是否安全可靠？艙外航天服是否有動(dòng)力？能否對(duì)航天服進(jìn)行測(cè)控？航天服最大抗輻射劑量是多少……”
        中國(guó)載人航天工程研究專家劉國(guó)寧在接受記者采訪時(shí)說：“地球輻射帶是高能帶電粒子受到地球磁場(chǎng)捕獲而形成的強(qiáng)輻射區(qū)域，包括內(nèi)輻射帶和外輻射帶，主要由高能電子與高能質(zhì)子構(gòu)成，靠近地球的內(nèi)輻射帶中心位于距地面3000～4000km左右。
        目前的載人航天活動(dòng)主要集中離地面在500km以下的低地球軌道上，處于內(nèi)輻射帶底部。在這個(gè)高度上，輻射帶主要集中在兩個(gè)區(qū)域：南大西洋異常區(qū)（內(nèi)輻射帶）和極區(qū)電子帶（外輻射帶）。輻射帶高能粒子的能量相對(duì)不高，航天器的艙壁對(duì)它們能起到很好的屏蔽作用，但航天員的出艙活動(dòng)應(yīng)盡可能避開南大西洋異常區(qū)以降低航天員受到的輻射劑量?！?BR>        中國(guó)載人航天工程研究專家林西強(qiáng)隨后補(bǔ)充道：“銀河宇宙線是來自銀河系超新星爆發(fā)時(shí)的高能粒子，能量很高，但通量較低。由于其通量很低，一般不會(huì)造成顯著的短期效應(yīng)，但長(zhǎng)期暴露在銀河宇宙線中會(huì)增加不育和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。在近地載人軌道上，地磁場(chǎng)屏蔽了大部分的銀河宇宙線，其劑量貢獻(xiàn)主要集中在極區(qū)附近，軌道越高，傾角越大，影響越大。比如國(guó)際空間站飛行高度距離地面400ｋｍ，傾角51．6°，銀河宇宙線對(duì)它造成的輻射劑量占總劑量的一半以上。而神舟飛船軌道的高度和傾角都比較低，銀河宇宙線的劑量貢獻(xiàn)只占總劑量的30％左右?！?BR>

        天外歸來的平安系統(tǒng)

        9月28日下午16時(shí)49分，由12萬個(gè)零部件、元器件組裝而成，完全是“中國(guó)制造”的神七，返航飛向祖國(guó)的懷抱。
        雖然神七飛上了天，也順利實(shí)現(xiàn)艙外行走，專家們的到來，記者同樣蜂擁而上。飛船返回如何保護(hù)航天員不受傷害、航天員身體的健康狀況等等，又成了記者最關(guān)心的問題。
        航天員科研訓(xùn)練中心總工程師鄧一兵在接受記者采訪時(shí)說：“飛船返回過程中，航天員受到重力加速影響，會(huì)出現(xiàn)身體不適，甚至流鼻血等，該如何避免？航天員在返程必須橫臥。當(dāng)重力達(dá)到一定量時(shí)，航天員身體會(huì)受到損傷，神七飛船返回時(shí)，航天員所承受的重力加速不會(huì)超過這個(gè)量?！彼嬖V記者，在返回的過程中，航天員要注意在返回過程中的坐姿。由于胸背向上承受的沖擊比頭腳向上承受能力要好，所以在返回的時(shí)候要求人必須躺著，這樣著陸的時(shí)候，才能夠承受更大的壓力。
        現(xiàn)場(chǎng)另一位專家梁琦進(jìn)一步補(bǔ)充道：神舟七號(hào)飛行是一次前所未有的挑戰(zhàn)。空間運(yùn)動(dòng)病、減壓病、體力耐力下降，這是這次任務(wù)中的3大醫(yī)學(xué)防護(hù)難題。由于太空環(huán)境因素的影響，航天員可能出現(xiàn)失去方位感、頭暈、嘔吐、惡心等癥狀，嚴(yán)重時(shí)將無法出艙。出艙過程中如果發(fā)病，嘔吐物一旦堵塞艙外航天服的管道，可能導(dǎo)致非常危險(xiǎn)的后果。
        航天飛行前3天是空間運(yùn)動(dòng)病高發(fā)期，發(fā)病率達(dá)到50％。而神七航天員飛行總天數(shù)預(yù)計(jì)為3天，出艙預(yù)計(jì)在第2天末，因此空間運(yùn)動(dòng)病是神七航天員防護(hù)的重中之重。除了國(guó)際上通用的防治空間運(yùn)動(dòng)病的西藥，我國(guó)還特別研發(fā)了提高心血管能力和空間適應(yīng)能力的中藥，并第一次帶上了太空。航天員從飛行之前8小時(shí)開始服藥，按照一日3次的劑量進(jìn)行預(yù)防，在出艙階段還將使用針劑注射。
        這次神七對(duì)抗運(yùn)動(dòng)病藥物進(jìn)行了改進(jìn)：口服片劑更新為口腔速崩片，不用水就能吃。注射針劑則采用預(yù)充式，藥液事先已經(jīng)裝好，航天員可以自己注射，也可以互相注射。
        從發(fā)射升空到穿上艙外航天服執(zhí)行出艙任務(wù)，航天員所處的大氣環(huán)境將在短時(shí)間內(nèi)從1個(gè)大氣壓減到40千帕—相當(dāng)于7000多米高山上的氣壓值。在這種情況下，航天員可能出現(xiàn)關(guān)節(jié)疼痛，嚴(yán)重時(shí)可能引起頭疼、呼吸紊亂甚至意識(shí)喪失。
        減壓病最有效的防治辦法是吸氧排氮，人體在一個(gè)大氣壓的普通空氣中生活時(shí)，體內(nèi)氧氣占21％，氮?dú)饧s占79％。航天員在進(jìn)入艙外服之前，需要把體內(nèi)多余的氮?dú)馀懦?，用氧氣代替它。這樣，當(dāng)體內(nèi)的氣體因外界壓力低而向外溢出時(shí)，人體就不會(huì)因?yàn)榈獨(dú)獾囊绯龆a(chǎn)生皮膚發(fā)癢、關(guān)節(jié)疼痛等不適反應(yīng)。
        國(guó)外的載人航天飛行任務(wù)中，航天員通常是在入軌72小時(shí)后出艙。由于飛行天數(shù)的有限，神七航天員出艙活動(dòng)安排在第2天，而這個(gè)時(shí)間段，恰恰與空間運(yùn)動(dòng)病的高發(fā)期重合。
        神七航天員在飛行過程中服用名為“太空養(yǎng)心丸”的中藥制劑，以加強(qiáng)身體機(jī)能，更好地防治空間運(yùn)動(dòng)病。“太空養(yǎng)心丸”內(nèi)含十幾味中藥，對(duì)提高心血管功能有顯著功效。中藥被做成藥丸裝在米紙里，航天員在太空中可以很方便地加水服用。
        實(shí)驗(yàn)和飛行實(shí)踐證明，中醫(yī)藥對(duì)于航天員在空間環(huán)境中加強(qiáng)心血管功能、提高整體抵抗力免疫力、防治空間運(yùn)動(dòng)病是有效的。在經(jīng)過了標(biāo)準(zhǔn)的藥學(xué)藥理和臨床試驗(yàn)、審批后，這些中藥在神七飛行中可以帶到太空了。
        空間運(yùn)動(dòng)病并不是真正的“生病”，而是空間失重環(huán)境引發(fā)的心血管功能失調(diào)、骨鹽丟失、紅細(xì)胞下降等反應(yīng)，是健康人在不正常條件下的生理應(yīng)激反應(yīng)。對(duì)此，西醫(yī)缺乏有效而無毒、副作用的手段，但中醫(yī)以強(qiáng)身固本的原則來調(diào)理和用藥，能夠提高航天員的生理功能儲(chǔ)備，讓他們能在特殊環(huán)境下的適應(yīng)性和耐受性得到提高。
        帶有南方口音的飛船著陸專家林斌在接受記者采訪時(shí)說：“從太空返回的飛船以每秒數(shù)千米的速度進(jìn)入大氣層后，主要是借助降落傘和反推火箭來減速和平安著陸，從而保護(hù)航天員不受傷害。
        由于受到大氣阻力的作用，飛船在進(jìn)入大氣層以后，速度會(huì)迅速下降。到距離地球表面約15公里時(shí)，飛船速度由超音速下降到亞音速，穩(wěn)定在200米／秒左右。如果飛船以這樣的速度沖向地面，航天員著陸時(shí)所受到的沖擊，仍然如同從100層高樓上飛身跳下?！?BR>        飛船減速首先依靠降落傘，當(dāng)返回艙下降到距地面大約10公里的高度時(shí)，返回艙自動(dòng)打開傘艙蓋，引導(dǎo)傘打開后，再拉出減速傘。為了減少開傘沖擊力，減速傘還特意設(shè)計(jì)為兩級(jí)充氣，分兩次打開，使返回艙的速度下降到80米／秒左右。減速傘工作16秒鐘后，與返回艙分離，同時(shí)拉出主傘。主傘也采取兩級(jí)充氣的方法，先張開一個(gè)小口，然后慢慢地全部張開，使返回艙的下降速度逐漸由80米／秒減到40米／秒，然后再減至8米～10米／秒。
        然而，即使是以8米／秒的速度著陸，飛船所受的沖擊力仍可能對(duì)航天員的脊柱造成損傷。飛船距離地面大約1米時(shí)，安裝在返回艙底部的4臺(tái)反推火箭還將點(diǎn)火工作，使返回艙速度一下子降到2米／秒以內(nèi)。
        此外，具有緩沖功能的航天員座椅在著陸前也開始自動(dòng)提升，從而使沖擊的能量被緩沖吸收。為了最大限度地吸收沖擊的能量，航天員座椅上還鋪設(shè)了一套根據(jù)航天員身材量體定制的緩沖坐墊。
        終于，神七在十三億中國(guó)人民企盼中于17時(shí)37分安全地著陸了。
        惟一讓記者感到遺憾的事，把那件價(jià)值3000萬元人民幣的艙外航天服留在天上，想想都覺得可惜。不過，這套服裝一旦順利完成出艙保障，也就完成了最重要的使命。但是，隨返回艙回到地面的，將是比艙外航天服本身更寶貴的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。
        長(zhǎng)征、神舟、飛天……就像這些中國(guó)特色的名字所寓意的那樣，在太空，誰也無法預(yù)測(cè)中國(guó)人的腳步將會(huì)走多遠(yuǎn)。