沈羡云 唐承革编译 2007年01月09日 13:34
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| 艾姆斯氏实验室的巨型离心机 |
美国航宇局的科学家对超重很感兴趣,因为航天员在整个飞行过程中,不是都处于失重状态,在航天员发射和返回过程中都会遇到g值增加的情况,航天员从发射到进入地球轨道会遇到3.2g作用,而在返回的过程中也会有1.4g力作用在他们身上。在这种g值的作用下,头部的血液会被压向下肢,脑血液供应减少。一般情况下,人体会通过心血管系统的调节,保证脑部的供血。如果心血管调节功能不好的人,尤其是经过失重飞行,航天员心血管功能下降时,容易出现晕厥。航天飞机的航天员在返回的过程中,有的航天员就出现过短暂的意识丧失。
美国航宇局艾姆斯氏实验知觉和运动适应研究小组的成员马尔科姆·科恩正在进行超重对人体影响的研究,希望能够了解超重对人体有什么影响,人是如何适应超重环境的。在艾姆斯氏实验室里,有一台直径为17.69米的巨大离心机,它最高可以产生20g离心力。离心机的两端有机舱,里面配备了医学监视系统,可以检测被试者在进行实验时的一些生理指标的变化。离心机座舱的尺寸高2.31米,宽1.8米,所以要求被试者的身高必须低于1.73米。这台离心机可以提供1~12.5g的离心力来进行医学研究。机舱的容积不大,狭窄的小屋内配备有一个洗手间、一台电视和装满电脑游戏、测试题和调查问卷的便携式电脑。当离心机开始旋转的时候,被试者开始回答关于自己对压力的感觉、疲劳情况和出现的运动症状;还要完成复杂的推理实验任务;他们的生理信息、头部运动和一般活动都被传感器和照相机拍下来。科学家通过观察、分析被试者实验期间的主观反应、工作能力和心血管指标的变化,可以了解人是如何调整自己去适应超重的环境的。
这台离心机不仅可以用于超重医学实验研究,而且可以用于航天员超重耐力的选拔和训练。在进行航天员超重耐力选拔时,根据飞行中所遇到超重值的大小,制定了航天员超重耐力选拔标准,当候选人的超重耐力超过标准时,被认为基本上具备了承受航天超重的能力。为了巩固和提高航天员的超重耐力,还需要经常到离心机中训练,在离心机上进行超重训练是提高他们对超重环境耐受力的好办法。