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“神舟十二号”飞天，“南航智慧”为航天员的健康“保驾护航”

泰然健康网
2024-12-31 05:11

北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。此后，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。记者从南京航空航天大学了解到，此次任务，南航以及其校友在多项工作中大展身手。

他们为航天员的健康“保驾护航”

此次发射，神舟十二号将送三名航天员进入空间站生活三个月。航天员在整个任务期间的健康和安全是载人航天探索任务的核心问题, 也是航天医学领域的首要任务之一。生活时间的延长，离不开空间站生存、生活条件的提高。

“空间辐射是载人深空飞行中威胁航天员健康的主要风险因素之一，其防护也是制约人类，迈向深空的主要瓶颈之一。”南京航空航天大学材料科学与技术学院丰俊东副教授领衔的核技术与航天医学工程课题组，将在轨检测航天员的脑功能状态，评估空间站环境下航天员的健康状态。丰俊东表示，课题组主要聚焦的是航天特因环境（辐射、辐射失重复合效应）对航天员脑和视觉的影响，“太空宇宙射线强度本身比地表高很多倍，在失重环境下，人类体液流向还会发生变化，两方面叠加产生的辐射失重复合效应，对航天员的中枢神经系统、心血管系统都会有一些影响。”

从2018年起，团队承担了“空间站工程航天医学实验项目”等多项课题，在地基实验中，课题组通过人体和动物实验模型，系统研究了辐射、辐射失重复合效应对脑组织、脑功能（如认知、记忆等）的影响，“我们平时的体检其实都是基于地面上的研究进行，通过统计学方法计算健康范围，但太空的体征指标参数，要基于太空环境和参考地面生活的总体情况。”

在宇宙射线中，高能重离子辐射等可造成生物机体的严重损伤，虽然舱壁、航天服都有一定的抗辐射作用，但目前的防护措施还无法起到完全屏蔽作用。丰俊东告诉记者，高能重离子辐射的类型和剂量贡献比较复杂，对航天员的脑组织健康、认知能力、视觉等有不同程度的影响，需要综合评估。

比如，航天相关神经-眼部综合征(SANS)影响到国际空间站约三分之二的航天员。“一些航天员会出现了眼底和颅内压的改变，包括视盘肿胀和眼球后部变平等等，回到地面后很多都会恢复，但也有少部分会在很长时间对视力都存在影响。” 丰俊东表示，课题组采用生物电信号分析结合形态学、分子生物学研究方法，遴选关键指标，研发在轨应用的SANS早期诊断技术，为SANS综合征的预防、诊治奠定基础，为航天员健康保障提供支持。

丰俊东说，航天员进入太空前后，通过太空传回的“健康数据”，医疗保障的团队会密切关注其身体的不同指标和功能，未来人类将越来越深度地走进太空、探索太空，弄清楚人类在微重力环境中如何让这些旅行更安全、更舒适，还有更多太空健康方面的探索。

南京航空航天大学航天学院魏志勇教授领衔的“空间辐射环境探测及效应”课题组面向空间站等长期载人航天任务，开展宇航员的辐射剂量及损伤研究。课题组目前主要通过建立中国宇航员数字人体模型，结合已有的空间辐射场模型和在轨实测数据，采用计算机建模仿真的方法，研究空间辐射场在宇航员体内的辐射剂量，从外辐射场、内辐射场、损伤剂量等角度评估宇航员的辐射风险，并提出防护措施，对宇航员在轨工作的辐射安全保障提供支撑。

模拟空间环境，研发电磁阻尼器高低温测试系统

神舟十二号飞船入轨后，将采用自主快速交会对接模式对接于天和核心舱的前向端口，与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体。航天器对接的时存在一定的相对速度，由于航天器的质量大，对接时产生的动能比较大，对接机构内部采用了电磁阻尼器消耗对接能量，南京航空航天大学航天学院王小涛副教授团队研发了一套电磁阻尼器高低温测试系统，测试空间环境下电磁阻尼器的阻尼特性是否满足设计要求。

王小涛介绍，电磁阻尼器设计出来之后，需要研究它在空间环境下的阻尼特性和设计的是否一致。课题组研制了模拟空间环境，并且测试它的阻尼特性的电磁阻尼器高低温测试系统。测试系统目前已经应用到包括神舟十二号飞船在内的多个神舟系列飞船任务中。