宇航员在太空中面对的问题

2018-02-26 16:44李鹏程
初中生世界·八年级 2018年1期
关键词:矿物质宇航员骨骼

李鹏程

重力变化引起的问题

生活在地球上,人的方向感非常明确,大脑可以轻易地分辨上下、前后和左右,并指挥眼睛、手脚和身体做出相应的动作,实现自己的目的。然而,失去重力的环境,对于人体而言也就失去了上和下等方向感。假如你从飞船的地面上跳起,你不会马上落回原地,而是一直向跳起的方向前进,直到你的头碰到飞船的墙壁。在失重的状态,你的大脑和眼睛、眼睛和手脚都不会那么协调,你的手脚可能真的不听指挥,所以,在太空中,你会得一种“行动和动作失控病”。研究人员还发现,在失重的状态下,人体的骨骼会过量损失矿物质,其矿物质的密度每月会下降1%,与之相比较,在地球正常生活的老年人每年骨骼中矿物质的损失率为1%~1.5%。即使宇航员返回地球后进行长时间疗养,也不会恢复到之前的正常水平,因此,他们在日后的生活中,因骨质疏松而发生骨折的危险性比普通人高许多。

此外,在太空中,宇航员可以轻易地移动自己的身体,不费吹灰之力地拿起原本很重的物件,因此,身体的肌肉将长期处于松弛状态,如果不进行锻炼并保持适当的饮食,宇航员的肌肉会失去它的强度和韧性。在失重的状态下,人体内的体液还会大量涌向头部压迫眼睛,引起视觉问题。另外,由于脱水作用和骨骼中钙的流失,宇航员非常容易出现肾结石。总之,太空中的失重状态会带给人体各种各样的麻烦。

孤立且有限的活动空间

科学家研究发现,如果一个人长期处在一个孤立且有限的狭小空间,那么,他的行为举止必定会出现问题,异于常人。宇航员所处的宇宙飞船就是这样的一个场所。尽管经过了严格的挑选和训练,宇航员仍然会出现或轻或重的行为问题。将来,登陆火星需要更长的时间,这类问题将会更加突出。这些行为问题可能表现为情绪低落、认知力变差、缺乏精气神以及人与人之间不能有效互动;生活在这样的环境,常常导致人的生理节奏紊乱,比如,睡眠失调;在这样的环境下工作,且工作相当繁重时,宇航员的疲劳感明显加剧;再加上宇宙飞船长时间航行时,那里没有新鲜的高营养食品,这使得上述种种表现会更加明显。

有害健康的封闭环境

科学家发现,在太空中微生物会改变它的特性,而且,在宇宙飞船和国际空间站这样的封闭环境中,寄生在人体上的细菌更容易在人与人之间传播。此时,人体的应激激素处在较高水平,免疫能力减退,因此,更容易产生各种过敏反应和疾病。

太空的辐射问题

离开地球表面,来到太空,没有了地球大气层和地球磁场的保护,宇航员会经受严厉的电磁辐射和粒子辐射。国际空间站上的辐射强度是地球表面的十倍以上,如果飞往火星,则宇航员承受的辐射强度更大,辐射的类型可能也有所不同。太空中的强烈辐射对宇航员的危害非常大,可导致多种疾病。例如,辐射可能提高癌症患病概率,也可危害人的中枢神经系统,产生长期或短期的病症,常常表现为认知功能减弱、运动功能减退和行为失常;太空辐射还会引起恶心、呕吐、厌食和疲劳等症状;长时间处于太空辐射之中,可能使得宇航员身体的某些组织变性,产生白内障及心脏与循环系统疾病,等等。

超长距离带来的麻烦

人类下一个实地探索的目标是火星,火星距离地球的平均距离为2.25亿千米,而月亮与地球的平均距离只有38.4万千米。当火星处在2.25亿千米远处时,火星附近的宇航员与地面人员完成一次问答需要约25分钟,他们要讨论一个简单问题,可能要花费数小时,这非常不利于宇航员通过咨询地面人员来解决问题,若是紧急情况,这种方式更是无能为力。

(节选自2016年第3期《天文爱好者》)

本文介绍了宇航员在太空所面对的5个方面的问题。文中有些内容,诸如“重力变化”和“孤立且有限的活动空间”,只看标题的话,与《在太空中理家》所写的内容基本吻合;但是,本文所说明的内容只是罗列了一些现象而已,文笔不如课文那样生动细腻。

在说明方法上,本文主要运用举例子的说明方法,此外还运用了列数字和作比较的方法。例如:“在失重的状态下,人体的骨骼会过量损失矿物质,其矿物质的密度每月会下降1%,与之相比较,在地球正常生活的老年人每年骨骼中矿物质的损失率为1%~1.5%。”通过列数字和作比较,突出了失重状态下,人体的骨骼会过量损失矿物质。

1.体会下面句子中加点词语的表达作用。

在太空中,宇航员可以轻易地移动自己的身體,不费吹灰之力地拿起原本很重的物件,因此,身体的肌肉将长期处于松弛状态。

2.太空辐射会给宇航员带来哪些伤害?endprint

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