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围观!看神十一航天员在太空如何管理营养和健康

新华社 2016-10-19  

庶正说

人体是由物质构成的,健康是依靠营养均衡维护的,当营养摄入失衡或代谢失常时,人的健康将受到伤害,此时必须采取膳食补充或营养干预的措施以确保机体的健康,这是营养保健食品得以存在的科学基础。然而这项科学研究在世界范围尚处于起步阶段,致使营养保健食品存在的合理性屡屡遭到质疑。航天员营养与健康科学研究的突破,将有利于补上营养保健食品的科技短板。

10月17日7时30分,神舟十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射并进入预定轨道,顺利将航天员景海鹏、陈冬送入太空。


神十一宇航员在太空吃啥食物


六大类100多种食品,食谱5天一个周期

太空飞行的营养保障,首先是能量的供给,和地球一样,还是早中晚一日三餐,合理配置能量和营养。同时根据飞行时段的不同和航天员的任务情况,合理安排食谱。

中国航天员科研训练中心航天营养与食品研究室副主任曹平介绍,“神十一”航天员的食谱是5天一个周期。飞行后期,会适当安排低膳食纤维的食谱,增加复合营养素的补充。地面人员记录航天员的进食情况,定期评估,必要时也会提醒该吃什么、吃多少。

准备的食品比以前的太空任务更加丰富,更符合航天员的饮食需求。譬如在自主飞行段也就是飞船单独飞行时,航天员会喝一些粥,吃一些清淡的食品,到了天宫二号和神舟飞船组合体阶段,航天员开始“正常”生活阶段,一日三餐就变得丰富些。根据飞行中的营养标准,组合体阶段每名航天员每天需要的热量“折合”成食物的分量,相当于一到两公斤。摄入热量的高低也不是随便定的,通常根据航天员在轨的工作负荷来确定。

地面科研团队给航天员配置了主食、副食共六大类100多种食品,能吃到酱牛肉、鱼香肉丝等家常菜,以及类似甜点的烘焙食品。考虑到中期飞行中航天员的身体状况变化,有一部分食品还有食疗作用。为了使航天食品在太空中既能够安全存放,又能保持美味,科研人员需要运用食品工程的工艺技术,更好地保存和包装食品。航天员可以用舱内配置的专用食品加热器来加热。

曹平说,由于航天食品算是一种工程产品,自然不会像日常餐馆里做出来的那样。首先要满足安全,能够提供充足能量和营养素,同时也尽可能符合航天员的饮食习惯,做到美味可口。比如好多食物不是新鲜的而是脱干的。这次在太空中航天员也能吃到冰淇淋,但和地面带水分的冰淇淋不同,他们吃到的是冻干冰激凌,就像平时看到的白色泡沫一样,比较干硬。但吃到嘴里,口感不错,它的能量也达到了航天员对食品的要求。


神十一航天员首餐吃什么


第一餐共8种食品

航天员中心航天营养食品研究室副主任曹平透露,飞船17日7时40分入轨,景海鹏和陈冬在太空享用第一顿美餐是11时许,两个人一起共吃了8种食品。分别是主食:五谷饼干;副食:苹果罐头、五香鲽鱼、香辣豆干、酱香鸡肉肠、美味雪菜;饮品:柠檬茶、温胃饮。

“航天员处于失重环境适应期时,脾胃功能相对较弱,食欲不强。配置具有健脾养胃功能的食物,如粥和温胃饮,其他食物主要由清淡、易消化即食食品组成。”曹平告诉记者。

据介绍,为了高效保障航天员的营养健康,本次任务进一步丰富了航天食品的种类,配置了百种航天食品,分为主食、副食、即食、饮品、调味品和功能食品六大类,食谱周期达到5天,膳食结构更加科学。

曹平告诉记者,当航天员工作负荷较大,任务安排紧张时,为节省时间,方便进食,食谱主要由能量密度相对较高的即食食物组成,如巧克力、高能压缩饼干、即食牛肉等。而当航天员进入适应期后,饮食则会尽可能接近地面饮食习惯。同时,由于本次任务飞行时间明显延长,为了缓解失重环境对人体的影响,还增加了富含维生素D和不饱和脂肪酸、促进Na排出以及粗粮类和膳食纤维含量高的食物。


神十一宇航员在太空怎么作息


主要采用周工作制和天地同步作息制度

首次30天驻留飞行任务,对航天员身心素质、工作能力提出了更高的要求,也给航天员健康保障、生活保障带来了更大挑战。载人航天工程航天员系统副总设计师黄伟芬说,越到后面,出情况的可能性越大。这对于航天员和地面支持团队应急处置能力是一个大的挑战。

载人航天工程办公室副主任武平说,随着空间飞行时间的增加,太空失重环境对人体带来的不利影响会越来越大,特别是心血管系统功能减退的问题会变得更加突出,还将出现一定程度的肌肉萎缩和骨丢失问题。此外,航天员返回地面时的重力再适应反应症状会较为明显,再适应时间也会相应延长。这对保障航天员身心健康提出新的挑战。

太空生活保障是重中之重。作息制度安排的合理性、食谱食品的感官接受性、卫生清洁尤其是运动后的清洁问题等,都需要加强系统设计。

生活作息方面也有很大不同。以往十几天甚至几天的飞行,时间十分宝贵,航天员在太空的任务很多,作息往往按小时甚至分钟来设计。但这次属于中期飞行,要向空间站任务的长期飞行过渡,航天员系统为航天员设计了日计划和周计划相结合的方式,主要采用周工作制和天地同步作息制度的模式,给航天员更大的自主安排和调整的权利。

黄伟芬介绍,组合体内30天生活按照“6+1”模式,6天工作,1天休整。但头尾会根据进驻天宫的情况适当调整。比如刚进驻天宫时,就像进入新家一样,首先要收拾整理,安放物品。返回地球前,航天员也要整理收拾需要带回来的物品,打扫天宫。

从“神九”“神十”任务,航天员就开始实行天地同步作息制度,按照地球上的时间早起工作,晚上睡觉。“神十一”的任务,航天员自主调整的权利更大。对地面支持团队来说,尽管不像早期飞行时需要全天24小时值班,但工作量并不能简单地用更轻松来评价。为了给将来的空间站飞行积累经验,这次地面团队将对航天员在轨生活进行大量的统计、观察、记录并用于评估。


宇航员在太空如何保障健康


建立起天地远程医疗支持系统和心理舒缓系统

失重是航天员遭遇到的最大考验。中国航天员科研训练中心航天环境医学研究室主任何新星说,在空间轨道的失重环境,血液往头部、上肢转移,人体体液的调节会发生变化。紧接着是心血管可能会出问题。在太空,航天员行走不是靠双脚,而是用胳膊用力飘浮过去。这会导致肌肉的萎缩,也会造成骨质疏松。

在飞行过程中,地面支持团队将综合利用医学询问、基本生理指标检查、尿常规检测等手段,定期实施健康状态评估;注重加强舱内微生物控制,并配置了预防治疗药品和有关医疗器械。此外,本次任务首次建立起天地远程医疗支持系统,通过天地协同会诊,解决航天员在轨“看病”问题。

同时,专门为航天员打造了一个“太空健身房”,配备了防护装备和锻炼设备,尽可能降低失重带来的不利影响。比如使用套带,防护飞行初期出现的头胀、鼻塞等不适反应;通过使用拉力器和自行车功量计锻炼、穿着企鹅服工作,对心肺功能下降、肌肉萎缩和骨质丢失等情况进行综合防护。

所谓“企鹅服”其实也是一种锻炼工具。在太空失重状态下,人的肌肉会失去重力的刺激,发生萎缩。穿上“企鹅服”,可以给人一个对抗的力,维持对肌肉力量的持续刺激,防止失重引起肌肉松弛和骨质丢失。拉力器增加了下肢和腰背肌群的锻炼。航天员系统专家说,一般来说,航天员在太空每天会花一个小时进行锻炼。

地面支持团队也会在飞行中观察和评估两名航天员的心理状态,并提供心理支持。尤其是中后期,对航天员的情绪、疲劳程度、人机互动、天地互动和两人彼此的互动,都会重点观察和记录。

黄伟芬说,这次飞行任务中,地面团队为航天员提供了一个基于虚拟现实技术的心理舒缓系统,通过这个系统,航天员可以看到家人、家里场景、熟悉的环境等。改进了天地信息交流系统,航天员可以随时和地面沟通信息、传递邮件,与亲朋好友进行音视频交流。

航天员自己也随带了感兴趣的歌曲、视频等,包括家人的照片。一天忙碌之后,在晚上自主支配的大约1小时休闲时间里,可以拿出来听或者看看。这也是一种心理上的放松。

新华社(2016.10.19)

庶正责编|陈白雪






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