载人登月的航天医学工程问题.pdf

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1、载人航天2010年第3期工程报告载人登月的航天医学工程问题陈金盾刘伟波姜国华张晓铀陈欣王立东(中国航天员科研训练中心)摘要栽人登月与近地轨道栽人飞行相比，将会遇到许多新的医学、心理学、工效学、登月服技术等医学工程问题。研究和解决这些问题是航天医学工程发展的重要任务。结合美、俄栽人登月和月球居留的研究情况，重点分析载人登月与月面舱外活动中人的工作能力、压力制度选择、乘组组成、航天员选拔训练、航天员医监医保、心理健康维护、营养食品保障、环境医学和工效学、登月服技术等医学工程问题及解决思路，提出下一步

2、研究的方向和重点。1前言关键词栽人登月航天医学医学工程航天员登月服分类号R857文献标识码A文章编号1674—5825(20lo)03_0伽4一08月球是地球的天然卫星，是离地球最近的天体，是人类飞出地球、开展空间探测的首选目标。美国从1961年5月起实施阿波罗计划，并成功实现了六次载人登月，12名航天员登上月球，累积在月面停留近300h，足迹达一百多公里，对月球表面进行了广泛考察，搜集了大量月球岩石、土壤标本，其中从月球上带回地球的月岩样品384．2kg，同时把许多仪器安装在月球上，进行科学研

3、究，如太阳风实验和月震测量等。这一系列的载人登月活动丰富了人类对月球的认识。当前，载人登月、重返月球、建立月球基地已成为国际载人航天领域的研究热点。月球距地球约3．8×105km，表面气压约为1．3×lo-10I【Pa，月面的引力约为0．169。月球公转与自转同步，月球总以同一面对着地球。月球的昼夜也比地球长，白天接近两个星期，温度高达127℃以上，接下来近两周的黑夜温度降至一183℃左右，环境极其恶劣。与近地轨道载人飞行相比，载人登月将会遇到许多新的与人的因素相关的问题，主要包括人的工作能力、

4、乘组组成、航天员选拔训练、航天员医监医保、心理健康维护、营养食品保障、环境医学和工效学、登月服技术等医学工程问题，研究解决好这些问题，才有可能保证载人登月中航天员的安全、健康和高效工作。2人在月面的能力如何保证人在月面的活动能力和工作能力，是载人登月最关注的问题之一。2．1人在月面的活动能力载人登月中，航天员经过几天的飞行后登陆月球，在调整适应0．169的引力后，可穿戴登月服进行月面舱外活动(EVA)。阿波罗登月的所有航天员均报告说，调整适应0．169的引力环境、身着登月服在月球表面活动没有困难

5、。航天员月面活动一般有以下两种形式：(1)航天员在月面徒步行走：首先．，航天员要从登月舱上沿梯子下到月面。然后，在坑洼不平、布满岩石、沙砾和月尘的荒芜月面，航天员身穿几十公斤重的登月服，只能缓慢行走，要时刻小心摔跤或绊来稿日期：201懈29；惨回日期：201伽8—20。作者简介：鲧金盾(1966．1l一)。男，硕士，研究员，主要从事航天医学工程总体及载人航天安全可靠性研究。44工程报告载人航天2010年第3期倒，活动范围通常限制在离登月舱几十米至几百米的范围内，以便登月服等万一出现应急工况，能够

6、在安全的时间内返回登月舱。如阿波罗11号两名航天员在月球表面停留了21h36IIlin，执行了一次月面舱外活动，活动时间约2h31IIlin，俩人通过走、跑和“袋鼠跳”来练习在月面上的最佳移动方式，并在月面行走移动了大约lkm，但活动范围始终保持在离登月舱60m的范围内。(2)航天员在月面驾乘月球车：驾驶月球车，航天员行进速度大大提高，阿波罗15号两名登月航天员以每小时10km的速度爬上斜坡，到达哈德利月谷边缘。活动范围也扩大到几公里至几十公里远，如阿波罗17号两名登月航天员塞尔南和施米特，在其

7、第二次月面EVA中，驾驶月球车行走了19km。但在O．169引力下驾车时，月球车就像“一匹弓背跃起的野马”，必须系上座椅安全带。2．2人在月面的工作能力航天员除了具备在月面的活动能力，还需具备在月面的工作能力，主要有：(1)驾驶登月飞船登陆月球、驾驶登月舱从月球表面起飞，与绕月飞船舱段对接并返回地球。(2)使用工具采集月球土壤、岩石样本。阿波罗14号登月航天员第二次月面舱外活动持续了4h4lIIlin，采集并带回了44kg的月岩和月壤。(3)布放科学实验仪器，开展月球科学考察和实验。阿波罗11号

8、航天员在月面上放置了一台激光反射器、一台月震仪等仪器。阿波罗12号两名登月航天员布署了月球表层实验箱，开展了6项科学实验，带回勘测者一3探测器上的电视摄像机和其他设备。(4)搬运物品。阿波罗14号登月两名航天员将物品装载在两轮运输车上，并花费2h10IIlin将运输车拖到1．6km远、122m高的火山锥月坑边缘。(5)插设国旗和标识。阿波罗1l号登月航天员在月球上插立了一面美国国旗，插设了人类登月的铭牌。(6)开展月球拍摄。每批阿波罗登月航天员都拍摄并带回了大量的影像和照片，为科学家研究月球提供