我国完成“地星三号”卧床实验:验证长期驻留与载人登月生理防护方案
据新华社消息,在 9 月 19 日于天津召开的首届航天医学工程大会上,来自中国航天员科研训练中心的信息显示,我国已完成“地星三号”卧床实验。该实验面向空间站长期有人驻留和未来载人登月任务中的人体生理防护需求,结果显示,相关方案对人体骨骼肌肉、心血管等系统具有较好的防护效果,将为后续长期在轨飞行和月面任务提供技术支撑。
卧床实验是航天医学研究中的重要手段。通过让志愿者在特定体位下持续卧床,研究人员可以在地面模拟失重或低变重力环境对人体造成的部分影响,从而评估运动、监测和综合防护方案是否有效。对于正在进入长期在轨驻留阶段的中国空间站,以及稳步推进的载人月球探测任务而言,这类实验属于任务实施前的关键基础研究。
实验如何模拟太空环境
来源显示,“地星三号”卧床实验于今年 5 月启动,多名志愿者根据分组参与,卧床总时长为 15 天或 30 天。实验期间,志愿者需要在头低位 6 度或头高位卧床状态下完成用餐、洗漱、睡眠、排尿便等日常活动,并配合完成相关测试;部分志愿者还需按照预设程序进行锻炼。
其中,头低位卧床主要用于模拟航天失重带来的生理效应。长期处于这种状态时,人体体液会向头部和胸部转移,腿部骨骼和肌肉因活动减少而缺乏刺激,这与航天员在微重力环境下可能出现的身体变化较为接近。通过这种方式,科研人员能够在地面连续观察人体骨量、肌肉、心血管调节等方面的变化趋势。
- 实验对象:多名志愿者按不同方案分组参与;
- 实验时长:根据分组,卧床约 15 天或 30 天;
- 实验状态:头低位 6 度或头高位卧床;
- 研究重点:骨肌、心血管等系统的变化与防护效果;
- 任务指向:空间站一年期驻留与载人登月低变重力防护。
为何长期驻留和登月都需要这类验证
太空环境对人体的影响并不局限于“漂浮感”。在微重力条件下,人体承重刺激明显减少,骨骼、肌肉和心血管系统都会面临适应性变化。对于短期飞行,这些变化可以通过训练、任务安排和返回后的恢复进行管理;但当任务周期延长到数月甚至更久时,防护方案就必须更系统、更可验证。
中国空间站已经进入长期有人驻留阶段,来源还提到,神舟二十三号乘组中将有 1 名航天员开展一年期在轨驻留试验。与此同时,载人月球探测任务正在推进。月球表面并非完全失重,而是低变重力环境,这意味着航天员既要经历地月转移期间的失重,也要面对月面作业时不同于地球的重力条件。同一套航天医学体系需要覆盖“失重”和“低变重力”两类场景,这正是“地星三号”实验的重要价值所在。
影响解读:航天医学正在成为深空任务的底层能力
从科技产业角度看,航天任务的竞争不仅是火箭、飞船和空间站平台能力的竞争,也包括生命保障、健康监测、运动干预和任务风险控制等综合能力。“地星三号”卧床实验验证的并不是单一动作或单一设备,而是面向长期飞行的综合生理防护方案。
这类研究还会带动一系列交叉技术发展。例如,可穿戴生理监测、运动处方系统、长期健康数据建模、医学工程装备以及智能化评估工具,都可能在航天医学场景中得到验证,再逐步外溢到地面健康管理、康复训练和老龄化相关研究中。对于 AI 与科技行业而言,长期连续的人体数据采集和风险预测,也为智能医疗模型提供了高价值应用场景。
来源显示,中国航天员科研训练中心此前已组织开展过 15 天、60 天、90 天卧床实验,具备较丰富的实验经验。此次“地星三号”全部完成,并显示空间站一年期飞行失重综合防护方案、载人登月低变重力防护方案均具备较好效果,意味着我国在面向更长周期、更复杂任务的人体健康保障方面又推进了一步。
随着空间站长期运行和载人月球探测进入更具体的工程准备阶段,航天医学将从支撑性研究进一步走向任务核心环节。能否让航天员安全、稳定、高效地长期工作,将直接关系到未来空间科学实验、月面活动和深空探索的可持续性。