解密：在太空如何保障健康 航天員吃什么食物？

景海鵬（右）和陳冬在火箭發(fā)射瞬間敬軍禮（攝于北京航天指揮控制中心指揮控制大廳大屏幕）。 　　新華社記者 琚振華攝

　　在太空怎么作息

　　主要采用周工作制和天地同步作息制度

　　首次30天駐留飛行任務(wù)，對航天員身心素質(zhì)、工作能力提出了更高的要求，也給航天員健康保障、生活保障帶來了更大挑戰(zhàn)。載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計師黃偉芬說，越到后面，出情況的可能性越大。這對于航天員和地面支持團(tuán)隊?wèi)?yīng)急處置能力是一個大的挑戰(zhàn)。

　　載人航天工程辦公室副主任武平說，隨著空間飛行時間的增加，太空失重環(huán)境對人體帶來的不利影響會越來越大，特別是心血管系統(tǒng)功能減退的問題會變得更加突出，還將出現(xiàn)一定程度的肌肉萎縮和骨丟失問題。此外，航天員返回地面時的重力再適應(yīng)反應(yīng)癥狀會較為明顯，再適應(yīng)時間也會相應(yīng)延長。這對保障航天員身心健康提出新的挑戰(zhàn)。

　　太空生活保障是重中之重。作息制度安排的合理性、食譜食品的感官接受性、衛(wèi)生清潔尤其是運(yùn)動后的清潔問題等，都需要加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計。

　　生活作息方面也有很大不同。以往十幾天甚至幾天的飛行，時間十分寶貴，航天員在太空的任務(wù)很多，作息往往按小時甚至分鐘來設(shè)計。但這次屬于中期飛行，要向空間站任務(wù)的長期飛行過渡，航天員系統(tǒng)為航天員設(shè)計了日計劃和周計劃相結(jié)合的方式，主要采用周工作制和天地同步作息制度的模式，給航天員更大的自主安排和調(diào)整的權(quán)利。

　　黃偉芬介紹，組合體內(nèi)30天生活按照“6+1”模式，6天工作，1天休整。但頭尾會根據(jù)進(jìn)駐天宮的情況適當(dāng)調(diào)整。比如剛進(jìn)駐天宮時，就像進(jìn)入新家一樣，首先要收拾整理，安放物品。返回地球前，航天員也要整理收拾需要帶回來的物品，打掃天宮。

　　從“神九”“神十”任務(wù)，航天員就開始實(shí)行天地同步作息制度，按照地球上的時間早起工作，晚上睡覺。“神十一”的任務(wù)，航天員自主調(diào)整的權(quán)利更大。對地面支持團(tuán)隊來說，盡管不像早期飛行時需要全天24小時值班，但工作量并不能簡單地用更輕松來評價。為了給將來的空間站飛行積累經(jīng)驗，這次地面團(tuán)隊將對航天員在軌生活進(jìn)行大量的統(tǒng)計、觀察、記錄并用于評估。

　　在太空如何保障健康

　　建立起天地遠(yuǎn)程醫(yī)療支持系統(tǒng)和心理舒緩系統(tǒng)

　　失重是航天員遭遇到的最大考驗。中國航天員科研訓(xùn)練中心航天環(huán)境醫(yī)學(xué)研究室主任何新星說，在空間軌道的失重環(huán)境，血液往頭部、上肢轉(zhuǎn)移，人體體液的調(diào)節(jié)會發(fā)生變化。緊接著是心血管可能會出問題。在太空，航天員行走不是靠雙腳，而是用胳膊用力飄浮過去。這會導(dǎo)致肌肉的萎縮，也會造成骨質(zhì)疏松。

　　在飛行過程中，地面支持團(tuán)隊將綜合利用醫(yī)學(xué)詢問、基本生理指標(biāo)檢查、尿常規(guī)檢測等手段，定期實(shí)施健康狀態(tài)評估；注重加強(qiáng)艙內(nèi)微生物控制，并配置了預(yù)防治療藥品和有關(guān)醫(yī)療器械。此外，本次任務(wù)首次建立起天地遠(yuǎn)程醫(yī)療支持系統(tǒng)，通過天地協(xié)同會診，解決航天員在軌“看病”問題。

　　同時，專門為航天員打造了一個“太空健身房”，配備了防護(hù)裝備和鍛煉設(shè)備，盡可能降低失重帶來的不利影響。比如使用套帶，防護(hù)飛行初期出現(xiàn)的頭脹、鼻塞等不適反應(yīng)；通過使用拉力器和自行車功量計鍛煉、穿著企鵝服工作，對心肺功能下降、肌肉萎縮和骨質(zhì)丟失等情況進(jìn)行綜合防護(hù)。

　　所謂“企鵝服”其實(shí)也是一種鍛煉工具。在太空失重狀態(tài)下，人的肌肉會失去重力的刺激，發(fā)生萎縮。穿上“企鵝服”，可以給人一個對抗的力，維持對肌肉力量的持續(xù)刺激，防止失重引起肌肉松弛和骨質(zhì)丟失。拉力器增加了下肢和腰背肌群的鍛煉。航天員系統(tǒng)專家說，一般來說，航天員在太空每天會花一個小時進(jìn)行鍛煉。

　　地面支持團(tuán)隊也會在飛行中觀察和評估兩名航天員的心理狀態(tài)，并提供心理支持。尤其是中后期，對航天員的情緒、疲勞程度、人機(jī)互動、天地互動和兩人彼此的互動，都會重點(diǎn)觀察和記錄。

　　黃偉芬說，這次飛行任務(wù)中，地面團(tuán)隊為航天員提供了一個基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的心理舒緩系統(tǒng)，通過這個系統(tǒng)，航天員可以看到家人、家里場景、熟悉的環(huán)境等。改進(jìn)了天地信息交流系統(tǒng)，航天員可以隨時和地面溝通信息、傳遞郵件，與親朋好友進(jìn)行音視頻交流。

　　航天員自己也隨帶了感興趣的歌曲、視頻等，包括家人的照片。一天忙碌之后，在晚上自主支配的大約1小時休閑時間里，可以拿出來聽或者看看。這也是一種心理上的放松。

　　在太空吃什么食物

　　六大類100多種食品，食譜5天一個周期

　　太空飛行的營養(yǎng)保障，首先是能量的供給，和地球一樣，還是早中晚一日三餐，合理配置能量和營養(yǎng)。同時根據(jù)飛行時段的不同和航天員的任務(wù)情況，合理安排食譜。

　　中國航天員科研訓(xùn)練中心航天營養(yǎng)與食品研究室副主任曹平介紹，“神十一”航天員的食譜是5天一個周期。飛行后期，會適當(dāng)安排低膳食纖維的食譜，增加復(fù)合營養(yǎng)素的補(bǔ)充。地面人員記錄航天員的進(jìn)食情況，定期評估，必要時也會提醒該吃什么、吃多少。

　　準(zhǔn)備的食品比以前的太空任務(wù)更加豐富，更符合航天員的飲食需求。譬如在自主飛行段也就是飛船單獨(dú)飛行時，航天員會喝一些粥，吃一些清淡的食品，到了天宮二號和神舟飛船組合體階段，航天員開始“正常”生活階段，一日三餐就變得豐富些。根據(jù)飛行中的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，組合體階段每名航天員每天需要的熱量“折合”成食物的分量，相當(dāng)于一到兩公斤。攝入熱量的高低也不是隨便定的，通常根據(jù)航天員在軌的工作負(fù)荷來確定。

　　地面科研團(tuán)隊給航天員配置了主食、副食共六大類100多種食品，能吃到醬牛肉、魚香肉絲等家常菜，以及類似甜點(diǎn)的烘焙食品。考慮到中期飛行中航天員的身體狀況變化，有一部分食品還有食療作用。為了使航天食品在太空中既能夠安全存放，又能保持美味，科研人員需要運(yùn)用食品工程的工藝技術(shù)，更好地保存和包裝食品。航天員可以用艙內(nèi)配置的專用食品加熱器來加熱。

　　曹平說，由于航天食品算是一種工程產(chǎn)品，自然不會像日常餐館里做出來的那樣。首先要滿足安全，能夠提供充足能量和營養(yǎng)素，同時也盡可能符合航天員的飲食習(xí)慣，做到美味可口。比如好多食物不是新鮮的而是脫干的。這次在太空中航天員也能吃到冰淇淋，但和地面帶水分的冰淇淋不同，他們吃到的是凍干冰激凌，就像平時看到的白色泡沫一樣，比較干硬。但吃到嘴里，口感不錯，它的能量也達(dá)到了航天員對食品的要求。

　　在太空穿什么衣服

　　艙內(nèi)壓力服、工作服、企鵝服等配套使用

　　航天服分為艙內(nèi)航天服和艙外航天服，前者一般指乳白色的艙內(nèi)壓力服，是保護(hù)航天員在太空中遇到壓力變化甚至真空狀態(tài)時的裝備，后者相當(dāng)于一個迷你型的飛行器，讓航天員能在太空裸露環(huán)境中漫步或維修航天器。天宮二號和神舟十一號任務(wù)期間，航天員沒有出艙的任務(wù)，因此不需要帶上艙外航天服。航天員在艙內(nèi)穿的衣服則有好幾種。

　　這次航天員駕駛神舟十一號飛船和天宮二號對接后，從飛船進(jìn)天宮前就要換上艙內(nèi)壓力服，以免發(fā)生危險。在組合體內(nèi)正常生活時，他們就脫下艙內(nèi)壓力服，換上藍(lán)色的艙內(nèi)工作服，按計劃進(jìn)行各項科學(xué)實(shí)驗操作和安排各種活動。目前航天員在空間軌道中穿的衣服種類更多，穿著更加休閑舒適。運(yùn)動服則是在組合體里進(jìn)行鍛煉時穿的衣服。航天員穿的內(nèi)衣和艙內(nèi)壓力服、工作服、企鵝服等休閑服配套使用，具有一定的保暖、衛(wèi)生和舒適性。

　　航天員在太空睡覺用睡袋，睡袋兜里配有眼罩和防噪聲耳罩，并且有鉤子和束縛帶，用來把睡袋固定在艙壁上，防止失重情況下飄移。

　　專家介紹說，這次給兩名“神十一”航天員每人帶了8套內(nèi)衣，5天左右換一套，來保障一個月太空生活的衣著衛(wèi)生。

　　“神十一”執(zhí)行啥任務(wù)

　　神舟十一號載人飛船執(zhí)行什么任務(wù)？由航天員景海鵬和陳冬組成的飛行乘組如何分工？發(fā)射前夕，載人航天工程辦公室副主任武平介紹了“神十一”任務(wù)。

　　武平說，目前，天宮二號已經(jīng)在軌運(yùn)行1個多月，狀態(tài)良好，各分系統(tǒng)和設(shè)備工作正常。同時，天宮二號已經(jīng)調(diào)整至高度393公里的近圓對接軌道，建立起交會對接姿態(tài)和載人環(huán)境。天宮二號滿足載人交會對接條件和航天員駐留要求，已經(jīng)做好了與神舟十一號交會對接的準(zhǔn)備。

　　盡管神舟十一號飛船充分繼承了神舟十號飛船的技術(shù)狀態(tài)，主要功能和技術(shù)指標(biāo)保持不變，但為了更好地完成神舟十一號任務(wù)，進(jìn)一步提高可靠性安全性，以及驗證后續(xù)空間站技術(shù)，神舟飛船此次也進(jìn)行了適應(yīng)性改進(jìn)。

　　武平介紹說，本次任務(wù)中，天宮二號和神舟十一號飛船是在393公里高度的軌道交會對接，飛船返回地球也是從這個高度的軌道返回，比以往343公里軌道高了50公里，為此對軌道控制策略和飛行程序作了調(diào)整，使神舟十一號飛船能夠更好適應(yīng)。本次任務(wù)優(yōu)化調(diào)整了貨物裝載布局方案，進(jìn)一步提高了本次飛行任務(wù)隨行運(yùn)輸能力；為進(jìn)一步提高飛船可靠性，新配備了寬波束中繼通信終端設(shè)備，顯著擴(kuò)大了測控覆蓋范圍，提升了飛船姿態(tài)快速變化時的天地通信保障能力，從而提高了航天員的安全性和航天器的可靠性；為驗證未來航天技術(shù)，滿足未來空間站交會測量設(shè)備長壽命使用要求，對神舟十一號飛船的交會測量敏感設(shè)備進(jìn)行了升級換代。

　　武平介紹，景海鵬和陳冬均具備飛船駕駛、組合體管理、手動交會對接，以及故障情況下的應(yīng)急處置能力。整個飛行任務(wù)期間，他們將在軌完成飛行器操控、在軌試驗、健康保障、生活照料、科普及展示活動等生活和工作任務(wù)。

　　將進(jìn)行四大類16項在軌實(shí)（試）驗項目

　　航天員太空挺忙的

　　天宮二號空間實(shí)驗室和神舟十一號飛船“組合”30天，意味著航天員有足足30天的“太空資源”，可以用來完成相應(yīng)的科學(xué)實(shí)驗，以及需要他們自身參與的太空試驗。

　　這些任務(wù)不少都是面向空間站開展的技術(shù)驗證和實(shí)驗研究，為2018年中國空間站的建造和長期運(yùn)營驗證技術(shù)、積累數(shù)據(jù)。載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計師黃偉芬說，這次航天員系統(tǒng)主要策劃了“人的健康方面的研究”“人的行為能力的研究”“人因工程技術(shù)的研究”“人的保障技術(shù)的研究”等四大類16項在軌實(shí)（試）驗項目。

　　空間站飛行，航天員一般要在太空駐留半年。空間飛行對航天員物質(zhì)營養(yǎng)代謝、航天員在軌味嗅覺變化規(guī)律、航天員在軌情緒調(diào)控評價技術(shù)的研究，就是希望獲得中長期飛行不同時段的變化數(shù)據(jù)，對空間站飛行的健康保障、心理支持、新技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行驗證。在軌噪聲對航天員影響的研究，可以為未來空間站的聲學(xué)設(shè)計和航天員聽力保護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。

　　通過在軌飛行對腦力負(fù)荷影響的研究、航天員在軌眼手協(xié)調(diào)性的測試研究所獲得的數(shù)據(jù)，航天員系統(tǒng)的專家可以更好地了解航天員的認(rèn)知能力，為航天員安排合理的工作機(jī)制。

　　這次任務(wù)，也安排了航天員參加和維修操作、人體運(yùn)動學(xué)特性測試相關(guān)的項目。太空跑步機(jī)是未來空間站使用的非常重要的鍛煉、防護(hù)設(shè)備，這次“神十一”航天員要利用空間實(shí)驗室任務(wù)的機(jī)會，完成太空跑臺束縛系統(tǒng)技術(shù)驗證，發(fā)現(xiàn)哪里需要調(diào)整。

　　理想的太空生活，應(yīng)該是零排放、廢物廢水全循環(huán)利用，環(huán)控生保系統(tǒng)將在空間站發(fā)揮相關(guān)作用。植物栽培關(guān)鍵技術(shù)驗證實(shí)驗的目的包括研究微重力環(huán)境下植物根部水分和養(yǎng)分供應(yīng)等空間植物栽培關(guān)鍵技術(shù)，為下一步在空間站種植可口、營養(yǎng)和安全的新鮮蔬菜奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

　　腦機(jī)交互技術(shù)在軌適用性的驗證實(shí)驗的目的是獲取航天員在軌腦電等生理特征的天地差異，為腦機(jī)交互技術(shù)在未來的載人航天應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。航天專家希望能借此幫助搭建滿足航天在軌實(shí)驗要求的完全由意念控制的腦機(jī)交互實(shí)驗平臺，初步驗證意念控制在航天任務(wù)中的可行性。

　　中國航天員科研訓(xùn)練中心航天員訓(xùn)練模擬器研究室主任晁建剛介紹說，針對每一次飛天任務(wù)，航天員在地面時都要進(jìn)行長時間的訓(xùn)練。這次模擬器按照“神十一”飛船和天宮二號空間實(shí)驗室的狀態(tài)設(shè)定艙內(nèi)環(huán)境，與真實(shí)飛行器保持了一致的狀態(tài)。

　　航天員首餐吃什么

　　本報酒泉10月17日電 （馮華、朱霄雄）航天員中心航天營養(yǎng)食品研究室副主任曹平透露，飛船17日7時40分入軌，景海鵬和陳冬在太空享用第一頓美餐是11時許，兩個人一起共吃了8種食品。分別是主食：五谷餅干；副食：蘋果罐頭、五香鰈魚、香辣豆干、醬香雞肉腸、美味雪菜；飲品：檸檬茶、溫胃飲。

　　“航天員處于失重環(huán)境適應(yīng)期時，脾胃功能相對較弱，食欲不強(qiáng)。配置具有健脾養(yǎng)胃功能的食物，如粥和溫胃飲，其他食物主要由清淡、易消化即食食品組成。”曹平告訴記者。

　　據(jù)介紹，為了高效保障航天員的營養(yǎng)健康，本次任務(wù)進(jìn)一步豐富了航天食品的種類，配置了百種航天食品，分為主食、副食、即食、飲品、調(diào)味品和功能食品六大類，食譜周期達(dá)到5天，膳食結(jié)構(gòu)更加科學(xué)。

　　曹平告訴記者，當(dāng)航天員工作負(fù)荷較大，任務(wù)安排緊張時，為節(jié)省時間，方便進(jìn)食，食譜主要由能量密度相對較高的即食食物組成，如巧克力、高能壓縮餅干、即食牛肉等。而當(dāng)航天員進(jìn)入適應(yīng)期后，飲食則會盡可能接近地面飲食習(xí)慣。同時，由于本次任務(wù)飛行時間明顯延長，為了緩解失重環(huán)境對人體的影響，還增加了富含維生素D和不飽和脂肪酸、促進(jìn)Na排出以及粗糧類和膳食纖維含量高的食物。

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　　三大精彩看點(diǎn)

　　“天上的生活”。航天員在軌飛行時間長達(dá)33天，是我國迄今時間最長的一次航天飛行，體現(xiàn)出我國載人航天發(fā)展的最新成就，本身就是一個精彩看點(diǎn)。針對本次任務(wù)要求和特點(diǎn)，飛行期間航天員將實(shí)行“6+1”也就是每周6天、每天8小時的工作制，以及天地同步作息制度。

　　“天上的實(shí)驗”。航天員進(jìn)駐天宮二號后，將開展多項有人參與的科學(xué)技術(shù)試驗，凸顯了人在載人航天活動中的地位、作用和價值。比如，首次開展我國航天飛行中的醫(yī)學(xué)超聲檢查，可以實(shí)時檢測航天員心臟和血管等方面功能。他們也將參與應(yīng)用載荷技術(shù)試驗，更換空間材料制備樣品，進(jìn)行太空植物栽培試驗等。還將開展在軌維修試驗，進(jìn)行人機(jī)協(xié)同驗證。

　　“天上的科普”。神舟十一號與天宮二號組合體飛行期間，開展的科普項目也很精彩。比如，隨神舟十一號飛船進(jìn)入太空的，有香港中學(xué)生太空科技設(shè)計大賽的3個獲獎項目，即“太空養(yǎng)蠶”“雙擺實(shí)驗”以及“水膜反應(yīng)”。航天員將在軌完成這些實(shí)驗，幫助中小學(xué)生認(rèn)識了解微重力環(huán)境中事物的狀態(tài)變化。

　　文字采寫：余建斌、馮華

　　版式設(shè)計：蔡華偉

　　《 人民日報 》（ 2016年10月18日 10 版）