神舟十八號安全返回,可爲什麼三名乘員的臉浮腫了?犧牲也太大了
導讀:
神舟十八號在浩瀚的星空中遨遊一百九十二天之後,在十一月四號的凌晨,成功的在東風着陸場降落。
三位宇航員,葉光富、李聰、李廣蘇順利的出艙,經過檢查健康狀態非常的良好。
但很多觀看直播的觀衆發現一個問題,三位宇航員的臉感覺大了不少,變成了三張大餅臉,似乎浮腫了。
這是怎麼回事?
其實這是因爲太空的微重力環境造成的一種人體現象。
人體中有70%的是水分,肌肉中就有77%,就算是堅硬的骨骼中都含有20%的水分。
所以人體中有着各種的體液。
那麼在地球的重力環境中,人體的體液是可以做到均衡分佈在身體的各處,這是因爲人類在進化的路上,適應了地球的重力環境。
而人類進入到太空之後,首先遇到的問題就是重力變弱了,甚至變的沒有。
在進化中抵抗重力的體液分佈構成就遭到了破壞,大部分的體液就會往人體的上部集中。
如果人體在這種環境中時間短還好,但當時間拉長之後,頭部因爲集中了太多的體液,就會變大。
這也是爲什麼,會看到中國空間站的宇航員和地面人員的溝通畫面,會看到宇航員的臉都變大的原因。
而神舟十八號的三位乘員在太空中工作了一百九十二天的時間,讓這種現象無法很快的消失。
所以當神舟十八號順利的降落到地面上的時候,三位乘員依然會有一張浮腫的大餅臉。
這是一種正常現象,在地面恢復調整一段時間,就可以變回原來的模樣。
當然在太空中有些改變,就算是在地面進行最好最全面的恢復,都無法挽回。
比如視力的下滑,爲什麼呢?
在微重力環境中,體液往腦部集中,這個時候很多神經都會變的腫大起來。
其中視覺神經同樣如此,但視覺神經的變化,會讓它對眼球進行壓迫。
這樣眼球就會向着變扁的趨勢發展。
而這種發展的結果,就會導致視力下滑。
眼球變扁以現在的科技還無法做到還原。
說到這裡,就有一個疑問,難道就沒有辦法解決這種微重力環境導致的這些變化嗎?
其實也有相應的措施,只是效果並不明顯。
比如使用束縛帶,將體液強行的束縛在下肢,這種辦法雖然有一定的效果,但也不是很好。
想要徹底解決這個問題,最好的辦法就是研究出人造重力系統,在太空中營造出一個和地球類似的重力環境。
不過這個方法,也只能想一想,想要造出來,需要克服的難題還是有很多的。
這也是人類想要進行長途星際旅行,必須要攻克的一道難題。
其實人類在太空中遇到的問題不僅僅是微重力或者無重力,還有無時無刻不在的宇宙高能粒子流。
這些高能粒子流不僅可以穿透飛行器,還可以穿透在裡面工作的宇航員身體。
當高能粒子流穿透人體的時候,時間長了之後,就會對基因造成無法逆轉的改變。
接下來說說神舟十八號一個很少有人知道的小秘密。
玻璃鎧甲
神舟十八號從中國空間站返回,身上穿着一件由九千多片薄如蟬翼的防護玻璃。
這些玻璃片的厚度只有頭髮絲直徑的十分之一,但它們的強度非常的大,就算是將它們進行對摺,都不會發生斷裂的現象。
其實這種玻璃鎧甲從神舟五號開始,就被每一艘神舟飛船穿在了身上。
它是由秦皇島星箭特種玻璃有限公司生產的。
如今從天宮系列太空實驗室,到天問一號火星探測器,甚至嫦娥探月中的衛星,都會有一套量身定做的玻璃鎧甲。
星箭公司目前已經完成了一千五百多萬片的航天玻璃片的製作,而且創造出了無一瑕疵、無一質量差錯的記錄。
那麼這些玻璃鎧甲是用來防護什麼的呢?
它的主要功能是屏蔽高能粒子流,以及一些有害射線。
上文提到的,宇宙中的高能粒子流可以對宇航員的基因進行改變,那麼給飛行器上披上這麼一層鎧甲,就可以有效的阻止這種事情的發生。
爲什麼選玻璃而不是其他材料,製作這種防護鎧甲呢?
原因有兩個。
其一、飛行器是需要一定的透光性的,顯然玻璃的透光性是最好的。
其二、飛行器的載重也是有限制的,所以防護鎧甲還需要質量輕的材質來製作,而玻璃的材質算是很輕的了。
這就導致了,飛行器的鎧甲選擇玻璃是最好不過的了。
當然材料選好之後,還要面臨一個問題。
抗宇宙輻射線以及減重成了一對相互矛盾的問題,簡單的說用玻璃抵抗宇宙輻射線就需要用厚度高的玻璃,但玻璃的厚度上去了,重量又會變大,而且厚度大的玻璃也容易碎裂。
除此之外還有很多挑戰。
在太空中溫度有着巨大的差異,對着太陽會有零上二百度的高溫,可一旦照射不到太陽的時候,又要面臨零下一百八十度的低溫。
關鍵這樣的溫度轉變,會在很短的時間內發生。
那麼什麼樣的玻璃,能在這種極端溫度的變化中保持不變呢?
當星箭公司拿到要求之後,只能咬着牙,將一項項的技術難關一一突破。
首先他們需要解決配方的問題,然後是對配方進行調製,接着是各種實驗,進行融化、退火、切割、研磨等等。
總之一片合格的玻璃鎧甲從原料到成品,需要三十多道工序。
而在處理這些工序的時候,還得解決很多自相矛盾的技術要求,這些環節中,只要有一個出現問題,所有的產品都將報廢。
這還是擺在明面上的問題。
星箭公司在研發過程中,還面臨着資金不足的問題,以至於很多設備都無法添置,比如模擬天空中的超低溫,高強度的輻射環境設備。
所以他們在製作出樣品的時候,就只能送到客戶的手裡進行測試,然後通過得到的數據加以改進。
就是在這種環境中,星箭公司的研發團隊,還是在2003年的時候,爲中國首艘載人飛船神舟五號披上了這層玻璃鎧甲。
成功了就可以歇歇嗎?
想得美,研發的腳步根本就沒有止境。
覆蓋的每一片玻璃從最開始的0.1毫米的厚度,變成了0.03毫米的厚度。
而到了2020年的時候,這個厚度又向着0.01毫米進發。
消減玻璃片的厚度,目的就是爲飛行器減重。
比如中國空間站使用了四十萬片玻璃鎧甲,如果將一片玻璃片減重0.03克,那麼就可以減重十二公斤。
這就意味着空間站就可以多裝十二公斤的設備或者物資。
最關鍵的是,在減重的過程中,還要保持和之前的指標保持不變甚至是提高。
比如0.01毫米的玻璃片,最終研發的成果是可以抵抗八百度的高溫,比最早的玻璃片成績還要高。
這還不是極限,到了2023年初的時候,一款只有0.009毫米的玻璃片,在星箭公司的手裡誕生了。
知道它的耐高溫達到了什麼樣的水平嗎?
翻了快一倍,達到了可以承受一千二百度的高溫。
如今在星箭公司中,這種航天玻璃的產品就有十多種,放在國際上都是領導者的地位。
說道這裡,很多人非常關心一件事,是不是自主研發的?
是自主研發的,而且這種自主研發從設備,到配方都是。
星箭公司從2000年成立之後,就沒有購買過任何的國外設備,甚至連國外的技術都沒有引進過一條。
所有的產品都是星箭公司的研發團隊,一點點的摸索出來的。
目前整個研發團隊一共有二百四十五人,其中核心人員二十五人,這些人大多數還都不是科班出生。
他們的技術和經驗都是一邊做一邊學到的。
如今這個星箭公司,手裡有十二項發明專利,兩項實用新型專利。
一路走過來,還突破了很多項國外壟斷的玻璃技術。
比如二次表面鏡玻璃基片,這種玻璃片以前中國沒有的時候,進口一片就要三百多元。
三百多元的高價也就算了,質量還沒法保證。
但中國航天領域還就是需要這種玻璃,不得不進口。
最後星箭公司在2010年突破這項技術,讓價格直接拉到了三十元一片。
十分之一的價格,這不僅僅讓航天領域的使用成本下降了不少,而且想用多少就可以製作多少,質量還能保證。
也不用擔心卡脖子問題的出現。