神九任務(wù)將進(jìn)行五項(xiàng)重要航天醫(yī)學(xué)空間實(shí)驗(yàn)
中國航天員科研訓(xùn)練中心副總設(shè)計(jì)師李瑩輝告訴記者,天宮一號(hào)與神舟九號(hào)載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)中,航天員將進(jìn)行15項(xiàng)航天醫(yī)學(xué)相關(guān)空間實(shí)驗(yàn),其中最主要的有5項(xiàng):
航天飛行對(duì)前庭眼動(dòng)、心血管及腦高級(jí)功能影響研究
神舟九號(hào)任務(wù)飛行前、中、后同步檢測動(dòng)脈脈搏波、靜脈脈搏、腦電和眼動(dòng)。這是我國在微重力環(huán)境下首次進(jìn)行的系統(tǒng)(人體)生理學(xué)研究實(shí)驗(yàn)。
心血管功能測試采用連續(xù)、動(dòng)態(tài)和無創(chuàng)記錄動(dòng)、靜脈波信號(hào)的方法,可準(zhǔn)確反映左右心功能、體肺循環(huán)血液動(dòng)力學(xué)和心血管調(diào)節(jié)變化特征,實(shí)現(xiàn)對(duì)心血管系統(tǒng)功能的綜合研究。在腦功能研究中,采用光標(biāo)給出視覺任務(wù),研究腦對(duì)視覺信息的處理過程,同時(shí)通過對(duì)眼動(dòng)眼震的觀察,研究在軌飛行時(shí)前庭功能和眼動(dòng)變化的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí),結(jié)合腦功能研究,闡明前庭、眼動(dòng)對(duì)腦功能的影響,為分析研究視覺信息在腦內(nèi)的傳入、記憶和處理途徑研究提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
李瑩輝介紹說,這項(xiàng)試驗(yàn)將促進(jìn)對(duì)失重生理效應(yīng)機(jī)理的系統(tǒng)認(rèn)識(shí),其研究結(jié)果將為后續(xù)載人航天任務(wù)失重生理效應(yīng)防護(hù)措施的制定提供理論依據(jù)。
失重生理效應(yīng)防護(hù)的細(xì)胞學(xué)機(jī)制研究
空間骨丟失的主要原因是成骨細(xì)胞的功能降低。成骨細(xì)胞功能下降是空間骨丟失的重要原因,而成骨細(xì)胞功能受到包括細(xì)胞因子在內(nèi)的各種因素調(diào)控。實(shí)驗(yàn)的目的在于探討失重條件下整合素與細(xì)胞因子IGF-1對(duì)成骨細(xì)胞Cbfa1的調(diào)節(jié)作用。
利用建立的能用帶有綠色熒光的報(bào)告基因反映Cbfa1活性的成骨細(xì)胞模型,在空間失重條件下,通過整合素抑制劑和IGF-I處理細(xì)胞,對(duì)基因表達(dá)和細(xì)胞功能的變化研究,探索失重條件下成骨細(xì)胞變化。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)主要分為地基實(shí)驗(yàn)階段、天基試驗(yàn)準(zhǔn)備階段、飛行實(shí)驗(yàn)階段以及樣品回收分析階段。
李瑩輝介紹時(shí)說,此次研究解決了細(xì)胞培養(yǎng)回路中多種試劑時(shí)序加注難題,聚焦成骨細(xì)胞對(duì)IGF等重要成骨因子的響應(yīng)性變化,為針對(duì)關(guān)鍵細(xì)胞信號(hào)分子開發(fā)相關(guān)的靶標(biāo)藥物以及制定預(yù)防措施奠定了基礎(chǔ)。
空間骨丟失防護(hù)技術(shù)研究
空間骨丟失是制約人類長期空間飛行的主要風(fēng)險(xiǎn)之一,在神九任務(wù)目標(biāo)飛行器組合體飛行階段,航天員將采用對(duì)人體無損、高效、耗能小,重量輕,體積小、使用方便的力刺激儀在空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)階段對(duì)航天員進(jìn)行力刺激防護(hù),基于力刺激提高骨細(xì)胞的敏感性與骨間隙液流速度理論的針對(duì)性設(shè)計(jì),首次在軌開展短時(shí)直接力刺激空間骨丟失防護(hù)技術(shù)研究,通過高頻、低幅、短時(shí)力負(fù)荷刺激提高骨細(xì)胞敏感性,增加骨間隙液流增強(qiáng)骨細(xì)胞活性,從而達(dá)到對(duì)抗空間骨丟失的效果。
李瑩輝介紹時(shí)說,在交會(huì)對(duì)接任務(wù)中開展空間骨丟失防護(hù)技術(shù)研究,不僅可積累我國航天員中期空間飛行的骨代謝數(shù)據(jù),而且可通過實(shí)施本實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證基于力刺激原理的骨丟失對(duì)抗儀的空間適用性,為中長期空間飛行導(dǎo)致的骨丟失防護(hù)研究提供技術(shù)支持。
在軌有害氣體采集與分析實(shí)驗(yàn)
利用我國自主研制的有害氣體采集設(shè)備,實(shí)時(shí)采集在軌飛行中艙內(nèi)的微量揮發(fā)性氣體,返回地面進(jìn)行分析,用于分析目標(biāo)飛行器艙內(nèi)的空氣質(zhì)量,可以對(duì)目標(biāo)飛行器內(nèi)的微量有害氣體進(jìn)行評(píng)估,了解飛行器內(nèi)污染水平。
艙內(nèi)氣體采樣裝置的主要功能是利用裝置內(nèi)的真空泵抽吸艙內(nèi)氣體中的相關(guān)氣體成分,將其采集吸附在回收體中的采樣管內(nèi),采集完畢后由航天員將回收體帶回地面進(jìn)行分析。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了定時(shí)定量采集氣體的功能,可為分析艙內(nèi)有害氣體提供精確的數(shù)據(jù)。
航天員在軌質(zhì)量測量
神九任務(wù)中,三名航天員將使用中國航天員科研訓(xùn)練中心自主研制的質(zhì)量測量儀對(duì)人體質(zhì)量進(jìn)行測量,其基本原理是基于牛頓第二定律的線性加速度方法,結(jié)合了光學(xué)、力學(xué)、電子、工效、機(jī)械和材料學(xué)等先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用,精度可達(dá)到被測物體質(zhì)量的±1%。質(zhì)量測量儀的成功運(yùn)用,填補(bǔ)我國了在軌質(zhì)量測量技術(shù)的空白。
中國航天員科研訓(xùn)練中心副總設(shè)計(jì)師李瑩輝在介紹時(shí)說,神舟九號(hào)任務(wù)中,我們將首次在軌測定航天員質(zhì)量,積累失重環(huán)境下人體質(zhì)量變化的數(shù)據(jù),為后續(xù)任務(wù)中長期飛行航天員醫(yī)監(jiān)醫(yī)保提供依據(jù)。
據(jù)了解,除了上述5項(xiàng)實(shí)驗(yàn)之外,神九任務(wù)還將首次開展在軌微生物檢測、失重條件下?lián)錈嵯⑼吹乃幋鷦?dòng)力學(xué)研究、航天員睡眠清醒生物周期節(jié)律監(jiān)測等10項(xiàng)航天醫(yī)學(xué)空間實(shí)驗(yàn)。
來源:中國日?qǐng)?bào)(朱霄雄 記者 忻鼎鼎) 編輯:許婧