朱梅

2023年5月30日，搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，成功將航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮送入太空。3位航天員將與神舟十五號(hào)的3位同事完成又一次太空會(huì)師，并在空間站駐留5個(gè)月。神舟十六號(hào)乘組首次包含了“航天駕駛員、航天飛行工程師、載荷專家”三種航天員類型。其中老將景海鵬四度“飛天”，是中國目前為止“飛天”次數(shù)最多的航天員；航天飛行工程師朱楊柱和載荷專家桂海潮首次“飛天”。很多人發(fā)現(xiàn)載荷專家桂海潮居然戴著眼鏡，不禁感到好奇：戴眼鏡也可以“飛天”嗎？在太空中戴眼鏡會(huì)有何不同的感受？

我國首位戴眼鏡的載荷專家

航天員分三類，分別是航天駕駛員、航天飛行工程師和載荷專家。什么是載荷專家呢？載荷專家是到太空去進(jìn)行各項(xiàng)專門科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探測(cè)的科學(xué)家和工程師，是擔(dān)負(fù)航天實(shí)驗(yàn)的專家。簡單來說，載荷專家就是參與空間實(shí)驗(yàn)操作的航天員。載荷專家不要求有飛行員背景，但須在科學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程等領(lǐng)域受過專業(yè)訓(xùn)練且具有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，主要負(fù)責(zé)相關(guān)實(shí)驗(yàn)載荷的操作。載荷專家大多都是科學(xué)家，他們一般都有自己的職業(yè)，完成太空任務(wù)后一般都會(huì)返回自己原來的崗位。

在這3類航天員中，航天駕駛員對(duì)視力要求是最高的，不允許近視；航天飛行工程師負(fù)責(zé)航天器維修保養(yǎng)、空間站建設(shè)和維護(hù)、艙外活動(dòng)等，對(duì)視力要求也很高，也不允許近視；由于載荷專家不參與載人飛船的駕駛、不用出艙參與維修任務(wù)，只在空間站中做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，所以對(duì)視力的要求低一些，低度近視可以被接受。

今年36歲的桂海潮，是北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院的教授、博士生導(dǎo)師，長期致力于航天器動(dòng)力學(xué)與控制的研究。經(jīng)過層層選拔，桂海潮從眾多報(bào)名參選的人員中脫穎而出，成為我國第三批航天員中的4名載荷專家之一。作為第一位走進(jìn)中國空間站的載荷專家，桂海潮主要負(fù)責(zé)航天器內(nèi)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷的在軌操作。

飛行員為何對(duì)視力要求高

飛行員對(duì)視力要求高，這是因?yàn)樵陲w行過程中，視覺是最重要的感官之一。首先，飛行員需要有好的遠(yuǎn)視力和近視力。遠(yuǎn)視力能夠幫助飛行員看清遠(yuǎn)處的目標(biāo)，如其他飛行器、山脈、建筑物等，而近視力則能夠幫助飛行員看清近處的儀表和控制面板。如果飛行員的遠(yuǎn)視力和近視力不夠好，可能會(huì)導(dǎo)致誤判飛行參數(shù)和目標(biāo)，從而危及飛行安全。其次，飛行員需要有良好的顏色識(shí)別能力。在飛行過程中，飛行員需要識(shí)別和辨別不同顏色的燈光和信號(hào)，如跑道燈光、導(dǎo)航燈、警告燈等。此外，飛行員還需要有良好的空間感知能力。在飛行過程中，飛行員需要通過視覺來判斷飛機(jī)的位置、方向以及周圍環(huán)境的空間位置。

我國首位載荷專家將在空間站做哪些實(shí)驗(yàn)

跟隨著神舟十六號(hào)載人飛船一同“飛天”的還有5項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)物資，重量約23.6千克，體積約95升。這些項(xiàng)目將研究人和其他多種生物在太空特有的微重力、宇宙輻射和磁場(chǎng)變化條件下的響應(yīng)，探究生命現(xiàn)象的本質(zhì)。

繼神舟十五號(hào)“飛天”任務(wù)啟動(dòng)空間站三艙科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜后，實(shí)驗(yàn)艙將再次迎來線蟲實(shí)驗(yàn)。為完成“空間輻射暴露引起線蟲發(fā)育過程DNA損傷修復(fù)及細(xì)胞凋亡影響研究”項(xiàng)目，一個(gè)裝載著4種線蟲的線蟲芯片實(shí)驗(yàn)盒被帶上太空。載荷專家桂海潮將利用全自動(dòng)微流控系統(tǒng)對(duì)線蟲個(gè)體的在軌發(fā)育和損傷效應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)，分析長期輻射暴露對(duì)DNA損傷修復(fù)及生殖細(xì)胞凋亡的影響。該實(shí)驗(yàn)有望為揭示長期在軌生物個(gè)體對(duì)抗空間輻射損傷機(jī)制做出貢獻(xiàn)。

在“空間輻射損傷評(píng)估科學(xué)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，線蟲也是“主角”。該實(shí)驗(yàn)的主要科學(xué)目標(biāo)是挖掘空間輻射損傷評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的生物標(biāo)志物，分析空間輻射損傷的品質(zhì)因子，構(gòu)建空間輻射損傷評(píng)估模型，為開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的空間輻射健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系提供重要技術(shù)支撐。

生物實(shí)驗(yàn)的“常駐嘉賓”、科學(xué)家最喜歡的模式植物—擬南芥也再度亮相。桂海潮將利用野生型、3種突變體和轉(zhuǎn)基因擬南芥，開展空間微重力環(huán)境調(diào)控植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的分子網(wǎng)絡(luò)研究，揭示植物感受微重力環(huán)境的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

此外，還有裝載肝細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞樣品的“微重力環(huán)境對(duì)細(xì)胞間相互作用和細(xì)胞生長影響的生物力學(xué)研究”、包含8個(gè)核酸實(shí)驗(yàn)單元的“蛋白與核酸共起源及密碼子起源的分子進(jìn)化研究”等項(xiàng)目，與神舟十六號(hào)一同探索空間生命奧秘。

太空中戴眼鏡會(huì)遇到哪些問題

在地球上，眼鏡受到重力的作用，平時(shí)是通過眼鏡腿和鼻托“掛”在人們的臉上；而在太空的微重力環(huán)境中，眼鏡就只能靠摩擦力來固定了。航天員必須使用由特殊材料制作的眼鏡，比如，在眼鏡上加上有吸附力的硅膠鼻墊和膨脹性膠墊，才能在無重力的環(huán)境中保持眼鏡穩(wěn)定。在太空中戴眼鏡會(huì)遇到很多困難，比如，太空艙內(nèi)的空氣很干燥，容易讓眼鏡模糊，影響視線；在失重的環(huán)境下，眼鏡容易移位或掉落。此外，在地球上睡覺前，眼鏡可以安心放在床邊的桌子上；在太空中，如果睡前不固定好眼鏡，一覺醒來就會(huì)發(fā)現(xiàn)眼鏡已飄走。在地球上眼鏡掉落了，不會(huì)有什么嚴(yán)重后果；但當(dāng)航天員“全副武裝”出艙行走時(shí)，如果眼鏡不慎掉落，因?yàn)楦糁^盔，手夠不著，眼鏡會(huì)在頭盔里亂飄，既有安全隱患，也會(huì)遮擋視線。

發(fā)射和返回階段不能戴眼鏡

在發(fā)射階段和返回階段，航天員是不能戴眼鏡的，這是因?yàn)榛鸺l(fā)射和返回艙再入大氣層的時(shí)候，載人飛船都會(huì)發(fā)生劇烈震動(dòng)。這種情況下，眼鏡有可能成為隱患—如果眼鏡掉落后到處磕碰，鏡片的碎片到處亂飛，可能會(huì)傷到航天員及設(shè)備。

太空旅行會(huì)影響視力嗎

在國際空間站停留的航天員中，約有70%的人眼睛后部出現(xiàn)腫脹。是什么導(dǎo)致了這種現(xiàn)象？最常見的觀點(diǎn)認(rèn)為，它跟液體在整個(gè)身體中的分布方式有關(guān)。當(dāng)人在地球上，重力將人體內(nèi)的所有液體向下推，為了抵消這種作用，人的心臟和心血管系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)化到以相反的方向?qū)⒁后w向上推。當(dāng)人在太空中處于微重力環(huán)境時(shí)，不再有這種向下推的重力，但身體的系統(tǒng)仍向上推動(dòng)液體。因此，液體往往聚集在身體的上部—這就是為什么許多航天員從太空返回時(shí)臉部浮腫。理論上，這些液體積聚在眼睛周圍或眼睛后面，可能會(huì)壓迫眼球并導(dǎo)致視力問題。但大多數(shù)航天員一旦回到地球，這些影響會(huì)在一段時(shí)間后消失。

太空中能戴隱形眼鏡嗎

既然在太空戴傳統(tǒng)的框架眼鏡有點(diǎn)麻煩，那么航天員可以戴隱形眼鏡嗎？答案是肯定的。不過，要想在太空戴隱形眼鏡時(shí)感覺更舒適，可能還需要一點(diǎn)“黑科技”。這是因?yàn)樵谖⒅亓Νh(huán)境下，氣體和液體的表現(xiàn)和在地球上不一樣，比如眼淚并不能順利向下流，這種情況可能影響戴隱形眼鏡時(shí)的清潔衛(wèi)生。因此有廠商與航天機(jī)構(gòu)合作，在太空中做了一些實(shí)驗(yàn)，開發(fā)出了更適合在太空微重力環(huán)境下使用的隱形眼鏡。這種隱形眼鏡具有特殊設(shè)計(jì)，能夠防止普通隱形眼鏡常見的沉積物和細(xì)菌積聚。

【責(zé)任編輯】蒲 暉