王亞平成中國首位出艙女航天員有什麼意義
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王亞平成中國首位出艙女航天員有什麼意義,神舟十三號航天員乘組進行首次出艙活動。航天員翟志剛、王亞平着“飛天”艙外服將進行艙外作業,王亞平成中國首位出艙女航天員有什麼意義。
王亞平成中國首位出艙女航天員有什麼意義1
王亞平身着我國新一代“飛天”艙外航天服,從天和核心艙節點艙成功出艙,作為中國首位進行出艙活動的女性航天員。
11月7日夜間至8日凌晨,神舟十三號乘組兩名航天員在太空執行出艙任務。中國首位出艙航天員翟志剛時隔13年後再次進行出艙活動;王亞平成為中國首位進行出艙活動的女航天員,邁出了中國女性艙外太空行走第一步。
兩名出艙航天員在機械臂支持下,配合開展機械臂懸掛裝置與轉接件安裝和艙外典型動作測試等作業。其間,在艙內的航天員葉光富配合支持兩名出艙航天員開展艙外操作。
女航天員們在太空作業時,與男航天員有什麼不一樣?從國內航天隊伍中的人員來看,女航天員的人數是比較少的。從神舟五號到神舟十二號,曾經有兩位女航天員出色地完成了任務。在太空作業當中,我們一般會認為,強度和難度比較大的,比如太空行走等,這些還是由男航天員來進行操作的多些,而女航天員們的作業任務可能更精細一些,這主要還是跟工作性質和勞動強度有關。
讓女航天員進入太空為何十分重要?女航天員進入太空能讓科學研究更具全面性和兼顧特殊性。太空中的科學研究和工作需要男女合作,而且女性的性格特點更有利於協同工作。同時,女性在太空也具有某些優勢。太空是一個微重力環境,女性體內有較高的雌激素,一些微量元素的代謝也比男性好,而鐵的含量較低,因此不易出現鐵中毒、血栓、血管痙攣、心律紊亂等,適合較長時間的太空生活。
王亞平成中國首位出艙女航天員有什麼意義2
11月7日晚,神舟十三號航天員乘組進行首次出艙活動。航天員翟志剛、王亞平着“飛天”艙外服將進行艙外作業,航天員葉光富在艙內配合支持。
神舟十三號載人飛行任務乘組定粧照 | CMS
身處太空的王亞平作為中國首位出艙的女航天員,並不是首次飛上太空。2013 年的神舟十號載人飛行任務中,她就是正式乘組的一員。
任務期間,她擔任了中國首次太空授課的主講,為地面的學生們演示了質量測量、單擺運動等多個實驗,展示了失重環境下獨特的物理現象。
神舟十號太空授課中的水球倒影環節
八年過去了,王亞平已經成為了中國人民解放軍航天員大隊一級航天員,獲大校軍銜,還獲得了“英雄航天員”、“三級航天功勛獎章”等榮譽;除了這些,王亞平還獲得了一個新身份:北京大學心理學院的博士生,在博士學習期間她將專攻太空環境對航天員心理方面影響的研究。
作為博士,肯定是要發論文的,王亞平也成功完成了此任務,在國內核心期刊上發表了研究成果[1]。她的研究主題是:“在頭低腳高的牀上待滿 90 天的志願者,整個實驗期內有什麼情緒變化?”。
為什麼要在不舒服的牀上躺那麼久?
這篇文獻使用的數據來自“地星二號”,又名90 天人體 -6° 頭低位卧牀實驗,參與項目的志願者需要在下面這樣的牀上待滿90 天。
MEDES 太空醫學中心用到的 -6° 頭低牀儀器 | 歐洲空間局
雖然“地星二號”的招募啟事中提到參與實驗補貼有 10 萬塊錢[2],但這錢確實不好掙,志願者在這個實驗中吃喝拉撒睡等一切活動都得在牀上。
文獻裏的描述是這樣的:
90 天嚴格卧牀條件下,志願者保持 -6°頭低位姿態,完成排尿、排便、就餐、洗漱、睡眠、測試轉運等,允許志願者繞身體縱軸變換體位。
卧牀期間執行統一的一日作息制度,每週工作 6 天,休息 1 天,工作日每天 1 小時自由使用手機,節假日允許自由使用手機。
為什麼要設置這樣嚴苛的條件呢?因為研究者想在地面上模擬空間站中的微重力環境。
在失重/微重力的.環境中,人體的流體靜壓會喪失,使得血液和其他體液不像在地面時那樣流向下半身,而是迴流到胸腔和頭部。
而長時間處於 -6° 頭低位的姿態下,人體體液同樣更多地向頭部流動,會出現與失重環境下類似的生理反應。
-6°頭低位條件下血液與組織液會更多地聚集到頭部[3]
研究設計是怎樣的?
這項研究關注的,就是在 -6° 頭低位、社會交往活動方式受限、需要完成實驗驗證任務等條件下待上 90 天,36 名志願者全週期的心理健康水平變化。
研究者將志願者分為 5 個組,其中 1 組是單純卧牀組,另外還有同時開展訓練的 4 個組, 5 個組都要經歷卧牀前 15 天的適應期,90 天的嚴格卧牀期,以及卧牀後 30 天的恢復期。
在全流程中,研究者按照每 10 天左右安排 1 次的頻率實施了共計12 次的情緒評估,使用自陳量表與唾液檢測收集了心境狀態數據,抑鬱數據、焦慮數據,以及反映壓力水平的唾液皮質醇數據。
其中心境擾動數據包括緊張-焦慮(T)、抑鬱-沮喪(D)、憤怒-敵意(A)、有力-好動(V)、疲憊-惰性(F)、困惑-迷茫(C)等六個維度的分數。
將其他五個維度的分數相加並就減去有力-好動維度的分數,就能得到整體心境擾動狀態得分(TMD),這個分數越高,表明志願者的情緒狀態越差。
文章得出了什麼結果?
研究者發現,志願者在全週期中有一定的心境擾動,最明顯的是在嚴格卧牀 30 天到嚴格卧牀期結束,有力-好動(V)這一積極情緒的得分會顯著低於剛開始卧牀時的得分。
心境均值的變化趨勢
狀態焦慮(SAI)在測試過程中沒有顯著變化,但是抑鬱(SDS)在各測試點間存在顯著差異,在嚴格卧牀第 10 天到卧牀恢復期,志願者的抑鬱分數均顯著高於卧牀適應期的抑鬱得分,同時志願者在卧牀第 70 天達到了最高的抑鬱分數。
有意思的一點是,雖然實驗過程中有波動,但參加實驗項目的志願者焦慮、抑鬱的全程整體均值其實是低於一般人均值的。
焦慮與抑鬱均值的變化曲線,SAI 是焦慮(下面的線),SDS 是抑鬱(上面的線)
唾液皮質醇含量在卧牀期第 10 天后就沒有顯著變化了,但在嚴格卧牀期第 1 天有着最高的皮質醇水平。
面對壓力情境,個體在時會不自覺地分泌皮質醇,以緩解壓力造成的負性情緒,所以研究結果表明在實驗前期,尤其是剛開始卧牀時,志願者可能感受到了較大的壓力。
皮質醇在卧牀實驗過程中的變化
研究人員認為,嚴格卧牀初期個體會感受到壓力,同時促進皮質醇分泌調動有效的情緒調節策略,從而使得卧牀全週期期間,志願者都可以保證積極的情緒水平。
王亞平還發了啥研究?
地面模擬實驗除了模擬失重,還可以模擬卡路里限制和幽閉環境,在王亞平參與的另一篇文獻中提到了這三點[4],這是一篇綜述,主要結論有:
在地面模擬卡路里限制的條件下,合理控制飲食來調整卡路里攝入,可以引起機體能量代謝出現調整,繼而起到調節航天員認知控制水平和情緒狀態的效果;
在地面模擬幽閉環境下,個體的注意偏好會出現改變,例如從右側偏向變成左側偏向,因此在儀器操作設計上需要考慮注意偏好改變帶來的偏差。
文獻中還提到,相比於地面模擬,航天員在實際空間站遭遇的實際壓力源會更多,比如噪聲、輻射、意外狀況等。
這些因素在地面實驗中是沒有模擬的,但它們也很重要,對航天員的心理狀態會有很大影響。
而王亞平既有着研究生的身份,也能在實際的太空環境中感受特殊的環境氛圍,她在太空中的經驗對地面模擬研究項目是很有幫助的。
王亞平曾對女兒説,“媽媽要去太空給你摘星星了,等媽媽回來”。祝願她的摘星任務一切順利,最終安全回到地面。
參考資料
[1]江源,王亞平,張相,石玉生,許梓,秦海波 & 李瑩輝.(2021).長期頭低位卧牀實驗全週期個體情緒變化過程研究. 航天醫學與醫學工程(01),18-24.
[2]
[3] Hargens, A. R., & Vico, L. (2016). Long-duration bed rest as an analog to microgravity. Journal of applied physiology, 120(8), 891-903.
[4] 王協順,王亞平,楊心玥,高世歡 & 蘇彥捷.(2020).頭低位卧牀、卡路里限制和幽閉環境對個體認知控制和情緒狀態的影響. 航天醫學與醫學工程(05),457-463.
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