行家小课堂丨人在太空,有哪些“宇宙级”健康保障技术?
发布日期: 2025-06-06
信息来源: 中国载人航天工程网
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航天医学作为载人航天工程中最具载人特色的学科之一,随着航天任务推进而不断充实、发展。航天医学以航天员为中心,以保障航天员在太空环境中的安全、健康和高效工作为目标,研究从发射到返回着陆及至完全恢复的全过程中,可能出现的生理和医学等问题及其防护对抗措施。以航天医学为核心支柱的航天员健康保障技术,在载人航天中得到了成功应用和验证。当前,我国航天员健康保障技术有哪些研究?本文带你了解。
中国空间站已进入应用与发展阶段,航天医学在航天员长期驻留任务中发挥了关键作用,目前我国已设计建立了系统的健康保障理论和实践体系,涵盖航天实施医学、重力生理学、航天营养与食品、航天环境医学等领域,从航天员医监医保、失重生理效应防护、食品营养以及航天环境监测与防护等方面综合施策,有效减控了在轨飞行健康风险,同时并行开展航天医学空间科学研究,保障了历次飞行任务圆满成功。
一、航天实施医学
航天实施医学聚焦航天员在轨医学监测、疾病预防与救治,构建了“诊、防、治、康”一体化医监医保体系。
1.“诊”
采用常规医学检查与周期性医学检查、定期医学评估相结合的方法,全面了解掌握航天员健康状态。我国空间站飞行中具备实施常规生理指标、心肺功能、骨密度、肌力、心电脑电、血尿生化、中医诊断等检/监测能力,并配备耳鼻喉、口腔科及眼科等部分专科共计20余种检查能力,为有效诊断提供了重要手段。

▲航天员开展常规医学检查

▲航天员开展骨密度测量
2.“防"
针对飞行前及飞行中的健康维护与疾病预防,采用药物调理与非药物(如神经肌肉刺激仪、骨丢失对抗设备等)预防综合施策的方法,结合传统医学(如中成药、中医四诊仪、穴位刺激装备等)进行调理,对出舱活动等专项任务重点预防,并实施个体化健康维护。

▲航天员在轨使用神经肌肉刺激仪

▲航天员在轨使用骨丢失对抗仪

▲航天员在轨使用中医四诊仪
3."治"
在轨配置了11类百余种药品和医疗用品,支持远程医疗会诊,指导航天员及时实施在轨疾病处置和医学急救操作。科研人员研发了特殊的医疗急救束缚系统、眼部冲洗装置等设备,确保及时有效施治。

▲航天员在轨开展医疗救护训练
4."康"
采用医学检查与评估、医学康复、营养与体能恢复等多种措施,分阶段实施隔离恢复、疗养恢复、恢复观察,促进航天员返回后身体机能康复。

▲航天员乘组在恢复期结束后与公众见面
二、重力生理学
重力生理学是综合利用锻炼、物理、药物等措施,按照阶段特点实施飞行全过程的失重/变重力生理效应防护研究的学科。

▲航天员乘组利用太空跑台等设备进行身体锻炼
在防护核心内容上,重点瞄向心血管系统、骨骼和肌肉系统三大失重生理核心效应,制定针对性防护方案,并已成功应用于我国空间站阶段历次飞行任务。
在防护策略手段上,按照飞行适应期、飞行中期、返回前三个阶段,兼顾出舱活动专项任务要求,利用太空跑台、太空自行车、抗阻锻炼装置、拉力器、手部锻炼器、企鹅服、呼吸肌锻炼器等措施,结合个体化特点确定防护锻炼负荷、频次等处方,实施综合防护。

▲航天员佩戴呼吸肌锻炼器开展运动心肺功能检查
三、航天营养与食品
飞行中良好的营养保障是确保航天员健康、安全和工作能力的基本保障。科研人员围绕长期飞行任务需求,从营养标准、航天食品、安全控制、效能评价四个方面构建了具有中国特色的航天营养保障技术体系。
1.营养标准方面
在综合考虑营养均衡性和不同任务阶段能量需求的基础上,研究空间飞行对营养代谢的影响,制定了“长期航天员膳食营养推荐摄入量标准”,涵盖能量、三大产能营养素(蛋白质、脂肪、碳水化合物)、总膳食纤维、水等共5类32项指标;制定了“飞行食谱设计报告”,针对独立飞行段、交会对接段、组合体入轨初期、组合体稳定运行期、出舱活动、应急救生设计了6类食谱,并在地面试验验证中持续完善。
2.航天食品方面
形成了“三食四品”的食品架构,“三食”即主食、副食、即食,“四品”即饮品、调味品、功能食品、新鲜食品,创制系列化航天食品7类150余种。除常规食谱外,配置有节日食品、出舱专项食品、奖励食品及盲盒食品,兼顾心理支持与个体化需求。

▲航天员乘组在轨享用节日食品
3.安全控制方面
形成了30余个航天食品与原材料安全技术要求,实现了安全信息可追溯。
4.食品效能评价方面
针对肠道菌群调节、抗疲劳、免疫调节、抗氧化4类航天功能食品,研究建立了评价试验技术方法和航天食品高效能指标评价体系。
四、航天环境医学
航天环境医学是针对载人航天活动中影响航天员安全的航天飞行特殊环境因素,制定环境医学要求,开展环境医学评价与防护,以确保为航天员创造安全适宜的在轨居住环境为主旨和目标的学科,其核心科学内涵是研究人可耐受的安全限值。
长期航天飞行环境安全按照环境要素包括大气环境、辐射环境、力学环境及再生水共4大类25种环境因素百余项指标。其中,有害气体、空间辐射是载人航天飞行中影响飞行安全最重要的环境要素,且具有明确的时间累积效应。
科研人员在空间站任务期间针对舱内环境与空间辐射持续开展了监测与防护。经研究,舱内有害气体污染物控制在安全限值内,空间辐射剂量与美俄数据相当,环境安全风险整体受控。

▲航天员在轨开展站内环境监测
我国空间站建造任务实施以来,积累了大量航天医学飞行数据,为航天医学的发展奠定了基础。随着航天探索任务的延伸与拓展,我国航天医学及其规划的空间科学研究将以立足解决人类太空长期生存面临的医学和人因问题为根本需求,研究机体对空间环境响应、适应的变化及其机制,发展航天医学理论和先进的航天医学应用技术,建设健康监测与生理机制等先进的研究平台,形成更为全面系统的特色理论和技术体系,助力未来我国载人航天事业的创新发展。
参考文献
[1]吴大蔚,徐冲,李志利等.中国空间站任务航天医学研究进展与展望[J].载人航天,2025,31(02):144-149
(责任编辑:郝祎咛)