失重环境

摘要： 为解决失重环境对航天员生理健康的影响,在调研国内外重力飞行器研究现状的基础上,结合重力模拟飞行器的原理及人造重力舒适度影响因素,提出了一种通过自旋产生人造重力的深空探测飞行器方案设想。最后给出了重力模拟飞行器建设的实施规划、总体方案、在轨组装流程及技术难点。深空探测重力模拟飞行器稳定运转可为空间工作生活的航天员提供与地面无异的重力环境,将为执行深空探测任务提供必要的环境保障。

摘要： 1前言航天员在轨工作是一项非常复杂的活动。随着航天员在轨飞行时间增加、飞行次数增多,以及参与飞行的航天员年龄增大,尽管使用了预防设备和手段,但失重环境仍对航天员的身体机能造成较大的负面影响,引起身体虚弱和疲劳、心血管功能减弱、前庭功能紊乱、神经系统衰弱、心理状态不稳定等太空病。因此,对航天员来说,除了选拔和训练外,其飞后康复问题也愈发重要。飞后康复有助于航天员高质量完成下一次航天飞行任务并延长其职业生命。

摘要： 伴随着奥地利作曲家小约翰·施特劳斯的圆舞曲《蓝色多瑙河》,一艘宇宙飞船缓缓驶离地球,飞向在近地轨道缓缓航行的空间站,飞船里一支钢笔在失重环境的影响下四处飘荡,宇航员可以无视方向在飞船墙壁上任意行走,科学家拨通视频电话与身处地球的女儿面对面交谈,太空舱提供可吸食的液体食物、可供娱乐的平板电脑……这些都是科幻电影《2001:太空漫游》中的经典场景,电影上映之初,尽管因其嗨涩的叙事而饱受诉病,但观众们仍然为其所展现的、颇有说服力的关于太空旅行与生活的细节而深深震撼。不过,今天的观众去观看这部电影的话,难免会觉得这些细节平淡无奇。

摘要： 10月16日,在神舟十三号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,航天员乘组从返回舱进入轨道舱。失重环境中,王亚平的马尾辫向天竖起,登上热搜。21岁成飞行员,33岁成为中国首位80后女航天员,乘神舟十号进入太空讲课,38岁考北大,41岁再次成为宇航员。作为“神十三”唯一一位女航天员,这位“飞天女”也受到了极大的关注。有关她的话题,迅速吸引了3亿阅读量。殊不知,这份荣耀的背后,所承栽的是一份常人根本不敢去想象的重量。

摘要： 尼尔·阿姆斯特朗在1969年登上月球时,两只四爪陆龟已经在绕月飞行了。实际上,包括昆虫在内的数十只动物已先于人类进入了太空。20世纪40年代,科学家们开始探索大气的极限。他们想弄清楚人类能否在失重环境中生存,能否乘火箭到达那里~~如果能,他们又是否可以操作宇宙飞船。虽然这些研究不再有犬类宇航员(上图)参与,但几十年后,小鼠、黑腹果蝇,甚至水母都在继续扩展着我们对太空和地球生物学的了解。或许有一天,这些研究会成为将人类送往太阳系外的钥匙,并更好地治疗骨质疏松等在地球上才会罹患的疾病。

摘要： 普通人什么时候可以上太空旅游?这需要旅游费用的下降和游客身体要求的降低。目前送游客到国际空间站旅游的价格是每人5500万美元,就是把这个价格降低10倍,普通人也承担不起。用火箭加速进入地球轨道,还要忍受很高的加速度,长期在失重环境下生活,会引起普通人发生许多疾病。

摘要： 一、一道关于身高的中考题(2019·江苏·常州)宇航员麦克莱恩进入空间站4个月后,她发现无法穿上从地面带去的宇航服,原因是她在失重环境下长高了,如图1所示,这四个月她长高了()。让我们一起来看看这位宇航员到底长高了多少。这把刻度尺上1cm之间有1个小格,所以一个小格代表1cm。

摘要： 你长大以后想做什么呀?我猜肯定不止一个小朋友说想成为宇航员,乘上太空飞船,探索天上的星星。但是,我们都知道,成为一名宇航员可没有那么容易,不仅需要经过层层体检、选拔,还要学习许多知识,在模拟的失重环境下进行艰苦的训练。

摘要： 该研究的重要性:与地球上直立体位相比,在航天飞行过程中暴露于失重环境会导致血液和组织液慢性头向转移,而这种转移对脑静脉流出的影响尚属未知。目的:评估航天飞行过程中颈内静脉(IJV)的流动和形态,探讨下体负压是否与逆转航天飞行过程中的体液头向转移有关。设计、设定和参与者:这项前瞻性队列研究包括11名参加长期航天飞行任务的国际空间站乘员。发射前和着陆后约40天,获取了坐位、仰卧位和15°头低位3种体位的颈内静脉(IJV)測量值。飞行中约50天和150天,在正常飞行条件下以及使用下体负压期间,获取了IJV测量值。于2019年6月进行了数据分析。暴露:在地球上的体位变化,航天飞行,下体负压。主要观察指标:IJV横截面积、压力、血流和血栓形成的超声评估。结论和意义:这项队列研究发现了航天员IJV中与航天飞行相关的血流滞流和逆流,至少有1名航天员出现IJV血栓,这是一种新发现的与航天飞行相关的风险。下体负压可能是航天飞行中提高上身静脉血流量的一种有效对抗措施。

摘要： 美国国家航空航天局(NASA)载人探索计划的提出给载人登月和载人火星等带来了机会和风险,NASA的工程师和科学家正在开展在月球或火星表面利用当地提炼的材料进行原位制造工艺技术的研究.首先,介绍了太空原位制造和修复(ISFR)技术的概念和特点,结合该技术的发展背景,介绍了电子束原位制造技术的概念、特点以及在太空环境下应用的优势和潜力.然后,根据所用原材料和成形工艺原理的不同,电子束原位制造技术又分为电子束熔融(EBM)和电子束自由成形制造(EBF3)技术两个分支,分别介绍了这两个分支技术的概念、原理、特点以及采用该技术研制出的零件的性能,结合硬件设备的情况介绍了在太空环境下应用的适用性,同时也详细介绍了NASA利用兰利研究中心的C-9抛物线飞行试验系统进行电子束原位制造微重力试验的研究成果、试验数据和未来的发展趋势.最后,结合中国未来空间事业发展的需要,提出了关于发展太空环境下电子束原位制造技术的设想与建议.

摘要： 长期处于失重环境下会导致人体下肢发生显著肌肉萎缩和骨量流失.通过弹性带将人体约束在跑台上模拟地面跑步训练,可对肌骨系统进行有效力学刺激,因而成为失重环境下对抗肌肉萎缩和骨质疏松的重要方法.但其效果并不理想,失重跑台训练与地面跑步条件下肌骨系统的运动生物力学规律尚不明确.因此,本研究通过运动捕捉和逆向动力学方法,对两者的下肢肌肉力进行模拟研究,为失重跑台训练的优化提供依据.

摘要： 为了模拟失重状态,各航天大国都建立了中性浮力水槽用于航天员出舱活动训练.但与太空失重环境相比,水中存在的水动阻力会导致两种环境下人体运动反馈的差异性.本文基于ADAMS多体动力学仿真软件,按照“飞天”舱外航天服的质量分布,建立了精细的着舱外服人体动力学模型.利用此模型仿真比较了水下和失重环境中肘关节屈伸、肩内收外展、肩矢状面内运动时人体躯干的动力学反馈,发现水下环境中模型躯干的转动速度峰值和平均值均较大.研究结果已应用于神舟七号载人飞行任务出舱活动航天员训练,建立的航天员人体动力学模型还可应用于我国未来空间站任务出舱活动仿真分析.

摘要： 随着航天事业的发展,利用地基模拟失重的仪器和设备.开展在细胞水平的空间重力生物学效应研究,特别是分析失重环境下生物细胞三维形态的动态变化情况.对中长期载人航天活动中航天员的健康保障有着重要意义.本文研究了一种适用于模拟失重环境下长期定量观察生物活细胞的数字全息相衬显微成像方法、首先采用超导磁体系统产生大梯度强磁场构建模拟失重环境,其次,设计了一种光纤与空间光混合的全息记录光路最后,通过在全息面和成像面分别进行像差校正的数字重构方法,获得高质量的样品相衬图像.并以造骨细胞MC3T3-E1和骨细胞MLO-Y4进行了模拟失重环境下长时间显微观察实验,验证了该方法.

摘要： 本研究旨在探讨模拟失重环境对大鼠脑组织形态结构的影响，同时采用跑台锻炼方法作为对抗措施，以期为失重效应的防护措施提供新的视点。利用尾部悬吊模型对大鼠进行30天的模拟失重，采用脑组织称重、苏木素-伊红染色、免疫组织化学染色、TUNEL染色等技术相结合的方法观察30天模拟失重环境对大鼠脑组织形态结构的影响。同时，采用跑台锻炼的方法作为对抗措施，观察跑台锻炼在尾部悬吊造成的组织损伤中的防护作用。尾部悬吊会造成大鼠脑组织一定的病理损伤，主要表现有血管充血、出血，血管周围和细胞水肿，神经纤维脱髓鞘，噬神经现象，轻微管套形成，星形胶质细胞数量增多，凋亡细胞数量增多等等。这些病理变化会对脑组织的功能造成很大的负面影响，进而可能会影响机体的整体健康状况。而跑台锻炼可在一定程度上减轻悬吊造成的病理损伤，减轻由悬吊引起的脑组织细胞过度凋亡的病变。因此，跑台锻炼是一种有效的对抗悬吊引起的机体损伤的防护措施。

摘要： 2010年3月利用法国NOVESPACE Airbus A300 ZERO-G失重飞机提供的短时失重环境,对空间动态水气分离器的水气分离效果进行了研究.观察到抛物线飞行过程中,分离液体中的含气率变化总体效果与地面重力条件下一致;而分离气体中观察到了可视液滴,与地面重力条件下无可视液滴的结果不同,说明空间动态水气分离器的工作性能受重力影响,分离气体中含液量的地面评价方法还需进一步完善.2012年10月利用法国的失重飞机,对改进后的动态水气分离器再次进行了搭载试验,结果表明改进后的空间动态水气分离器在抛物线飞行过程中分离气体中已无可视液滴,分离效果满足微重力使用要求.标志着中国已掌握空间动态水气分离核心技术,为尿液和其他液体收集处理系统在中国空间站再生生保系统上的应用奠定了技术基础.

摘要： 目的:探讨失重条件下IGF-1对成骨细胞整合素亚单位基因表达的影响.方法:以小鼠成骨样细胞株(MC3T3-E1)作对象,以回转器模拟微重力效应,实验共分为5组:正常重力组、模拟失重组、模拟失重+10ng/mlIGF-1组、模拟失重+50ng/mlIGF-1组、模拟失重+100ng/mlGF-1组.在实验的48h提取细胞总RNA,进行反转录PCR,检测整合素α2α5β1亚单位mRNA的表达,同时以GAPDH基因作为内参照.扫描PCR产物电泳照片,计算integrinα2/GAPDH、integrin α 5/GAPDH、integrin β1/GAPDH的积分光密度比值,推算integrinα2、integrin α5、integrin β1基因的相对表达水平.结果:与正常重力组比较,模拟失重组的integrinα2、integrinα5、integrin β1的mRNA表达明显下降(P＜0.05);与模拟失重组比较,模拟失重+IGF-1组的integrin α 2、integrinα5、integrin β1的mRNA表达明显升高(P＜0.05),且呈明显剂量依赖性.结论:在模拟失重环境下,胰岛素样生长因子1能增加成骨细胞整合素亚单位表达。

摘要： 目的:观察失重和噪声复合因素对大鼠胸腺周期和构成的影响,探讨航天条件下机体免疫功能降低的可能机制.rn 方法:大鼠在模拟失重的同时,给予噪声,分别于实验的第3、7、14天称量大鼠体重后处死,取胸腺,称重,制备胸腺细胞悬液,采用PI染色法测定胸腺细胞周期,采用流式细胞术检测胸腺细胞分布.rn 结果:与对照组相比,复合组和模拟失重大鼠,体重降低,噪声组大鼠体重升高或无改变;复合组、模拟失重和噪声组大鼠均出现胸腺萎缩,G0/G1期细胞比例升高,S期和G2/M期细胞比例降低,胸腺细胞中CD4-CD8-、CD4+CD8-和CD4-CD8+T细胞比例升高,CD4+CD8+T细胞降低,但三组大鼠出现的时间不同.rn 结论:模拟失重和噪声对胸腺均具有显著的影响,且两者具有叠加作用,可能是造成T细胞功能降低的原因之一.

摘要： 目的:观察失重和噪声复合因素对大鼠胸腺周期和构成的影响,探讨航天条件下机体免疫功能降低的可能机制.rn 方法:大鼠在模拟失重的同时,给予噪声,分别于实验的第3、7、14天称量大鼠体重后处死,取胸腺,称重,制备胸腺细胞悬液,采用PI染色法测定胸腺细胞周期,采用流式细胞术检测胸腺细胞分布.rn 结果:与对照组相比,复合组和模拟失重大鼠,体重降低,噪声组大鼠体重升高或无改变;复合组、模拟失重和噪声组大鼠均出现胸腺萎缩,G0/G1期细胞比例升高,S期和G2/M期细胞比例降低,胸腺细胞中CD4-CD8-、CD4+CD8-和CD4-CD8+T细胞比例升高,CD4+CD8+T细胞降低,但三组大鼠出现的时间不同.rn 结论:模拟失重和噪声对胸腺均具有显著的影响,且两者具有叠加作用,可能是造成T细胞功能降低的原因之一.

摘要： 目的:观察失重和噪声复合因素对大鼠胸腺周期和构成的影响,探讨航天条件下机体免疫功能降低的可能机制.rn 方法:大鼠在模拟失重的同时,给予噪声,分别于实验的第3、7、14天称量大鼠体重后处死,取胸腺,称重,制备胸腺细胞悬液,采用PI染色法测定胸腺细胞周期,采用流式细胞术检测胸腺细胞分布.rn 结果:与对照组相比,复合组和模拟失重大鼠,体重降低,噪声组大鼠体重升高或无改变;复合组、模拟失重和噪声组大鼠均出现胸腺萎缩,G0/G1期细胞比例升高,S期和G2/M期细胞比例降低,胸腺细胞中CD4-CD8-、CD4+CD8-和CD4-CD8+T细胞比例升高,CD4+CD8+T细胞降低,但三组大鼠出现的时间不同.rn 结论:模拟失重和噪声对胸腺均具有显著的影响,且两者具有叠加作用,可能是造成T细胞功能降低的原因之一.

摘要： 目的:观察失重和噪声复合因素对大鼠胸腺周期和构成的影响,探讨航天条件下机体免疫功能降低的可能机制.rn 方法:大鼠在模拟失重的同时,给予噪声,分别于实验的第3、7、14天称量大鼠体重后处死,取胸腺,称重,制备胸腺细胞悬液,采用PI染色法测定胸腺细胞周期,采用流式细胞术检测胸腺细胞分布.rn 结果:与对照组相比,复合组和模拟失重大鼠,体重降低,噪声组大鼠体重升高或无改变;复合组、模拟失重和噪声组大鼠均出现胸腺萎缩,G0/G1期细胞比例升高,S期和G2/M期细胞比例降低,胸腺细胞中CD4-CD8-、CD4+CD8-和CD4-CD8+T细胞比例升高,CD4+CD8+T细胞降低,但三组大鼠出现的时间不同.rn 结论:模拟失重和噪声对胸腺均具有显著的影响,且两者具有叠加作用,可能是造成T细胞功能降低的原因之一.

摘要： 本发明一种模拟失重环境的行星齿轮机构振动响应试验装置，包括内齿轮、内齿轮架、工作台、电机、小带轮、皮带、大带轮、行星轮、太阳轮和气瓶箱；工作台的中心处设有中空圆台，工作台上设有多个凹槽；每个凹槽内均安装有支撑块，支撑块的上部转动安装有行星轮；太阳轮转动安装在中空圆台上，大带轮套装在中空圆台上且固定在太阳轮的下端面；内齿轮套装在行星轮外侧，与所有的行星轮啮合；气瓶箱位于工作台的下方，气瓶箱的底部设有多个气足，气瓶箱内的气瓶通过相应气管与各个气足连接；气瓶箱的上部固定有支撑柱，支撑柱穿过中空圆台与内齿轮架固连，内齿轮架同时与内齿轮固连。消除了内齿轮架与工作台之间端面接触产生的摩擦力，模拟失重环境。

摘要： 本申请公开了一种失重环境下的维修固定装置，该维修固定装置包括承载单元、直角调节单元和加持单元，其中，该承载单元设有供维修人员固定的足部限位器，该直角调节单元可绕承载单元平移及旋转，该加持单元可绕直角调节单元的第一调节杆轴线旋转；这样，通过多个旋转自由度的设置，可使该维修固定装置根据维修点的实际情况改变维修人员的固定位置及维修角度，从而解决了预先设置的脚部限位器对维修人员的固定位置及角度产生限制的技术问题，实现了根据维修点的实际情况改变维修人员固定站立位置及角度的技术效果。

摘要： 本申请提供一种失重环境下的设备自锁装置，用于空间站等失重或微重力环境下设备间的更换或安装，包括基座本体，基座本体上设有连接组件，连接组件的延伸方向为第一方向；安装本体，沿第一方向，安装本体设于基座本体上方；固定组件，固定组件设于安装本体上，当安装本体沿所述第一方向向基座本体侧移动时，固定组件可与连接组件卡接，固定组件与连接组件可实现安装本体向基座本体侧移动时的准确定位，定位好后固定组件与连接组件卡接又可避免安装本体在失重环境下漂浮，防止安装本体不受控制地从所述基座本体上脱离，为在失重环境下设备更换及安装提供便利。

摘要： 本发明提出一种模拟太空失重环境行走体验装置，包括支承导向组件、纵向移动组件、乘坐体验组件及传送定位组件，该模拟太空失重环境行走体验装置采用移动支架与移动轮组构成的纵向移动组件沿导向轨杆移动，并在移动支架上安装有转接框架与乘坐滚环构成的乘坐体验组件，在随移动支架一同移动的同时，可在移动支架上转动，使得体验者可进行平移与转动结合的运动过程，体验类似太空失重环境行走的状态，平移结构与转动结构均可独立稳定运行，使得运动过程安全性较佳，并且体验者的自主控制角度较广，有利于提升体验感受。

摘要： 一种属于运动训练器械的能够在失重环境下训练肌肉和训练运动神经的装置，能够在失重环境下模拟产生使用者相对平台的重力，并模拟站立时受力不平衡的状态，可供使用者进行站立训练，从而对下肢肌肉和运动神经中枢进行针对性的训练。其意义是在失重环境下训练使用者的肌肉和运动神经，有利于保持运动功能，使用者在回到地面时能够更快恢复稳定站立的能力。

摘要： 本实用新型公开了一种基于氮气弹簧和气浮垫的模拟失重环境装置，包括底板、铰链固定机构、太空铰链、配重块、气浮支撑机构和激振装置，所述铰链固定机构、气浮支撑机构和激振装置依次安装在底板上，太空铰链的一端连接铰链固定机构，太空铰链的另一端连接在配重块的一个侧面上，所述配重块的另一个侧面连接激振装置的激振杆，配重块设置在气浮支撑机构上并通过气浮支撑机构对配重块形成气浮支撑；本装置用于测量动刚度，因此橡皮绳的固有特性会影响测试结果的准确性，而本实用新型使用气浮装置，减少外部对于铰链动刚度的影响。

摘要： 本实用新型提出一种模拟太空失重环境行走体验装置，包括支承导向组件、纵向移动组件、乘坐体验组件及传送定位组件，该模拟太空失重环境行走体验装置采用移动支架与移动轮组构成的纵向移动组件沿导向轨杆移动，并在移动支架上安装有转接框架与乘坐滚环构成的乘坐体验组件，在随移动支架一同移动的同时，可在移动支架上转动，使得体验者可进行平移与转动结合的运动过程，体验类似太空失重环境行走的状态，平移结构与转动结构均可独立稳定运行，使得运动过程安全性较佳，并且体验者的自主控制角度较广，有利于提升体验感受。

摘要： 本实用新型实施例公开了一种模拟失重环境的尾吊小鼠装置，具体涉及尾吊小鼠装置领域，包括笼盒，所述笼盒的底端设置有垫料盒，所述笼盒的内部顶端安装有悬吊装置，所述笼盒的内部顶端设置有笼盖。本实用新型通过增加悬吊装置及悬吊笼盒的结构模块化水平程度，并合理设置各个结构组成来增加其空间装置的使用率，使悬吊装置及相关笼盒更具简易操作性、经济性；其中悬吊装置中重力感受装置设计原理简单高效、可操作性强、低成本高经济；悬吊绳和悬吊固定装置配合悬吊滑轮形成三点固定，配合绑尾方法使得尾部悬吊更加稳定；设置开放性饲料槽、抽拉式垫料盒、可拆卸笼架使得对小鼠的日常投喂、更换垫料、装置的清洁维护更加便捷高效。

摘要： 本实用新型公开了一种太空失重环境下的防漂逸行走鞋具，包括鞋具本体以及鞋具所踩压的太空舱底板，所述鞋具本体底部前端、中部、后端的受力点处设置有贴片A，所述太空舱底板上设置有贴片B，宇航员穿戴上鞋具后，需在足底部轻微施加一定力量，然后贴片A与贴片B表面材料实现自锁，从而产生一定拉力，实现防止宇航员漂逸的目的，当需要移动时，宇宙员在足底部自足根由后向前缓慢抬起，自锁材料自后向前解锁，人员可实现自由移动，减少对空间站或轨道舱宝贵空间的占用，减少空间障碍，提高通过效率，解放宇航员的双手，实现空间站内的自由移动或固定，提高工作效率，有效减少因为漂逸造成宇航员之间的身体碰撞和意外伤害的概率。

摘要： 本实用新型公开了一种用于模拟失重环境的老鼠饲养笼，由电磁铁底座、饲养笼和悬浮组件组成，电磁铁底座的内部镶嵌有通电铜线圈，电磁铁底座的外侧壁上设置有电源插头、开关按钮及电流调控旋钮；饲养笼呈上端开口的箱体结构，饲养笼设置在所述电磁铁底座的顶端，饲养笼的一侧壁上开设有投放口，投放口内设置有放置架；悬浮组件包括网状顶盖和若干悬浮磁铁，网状顶盖放置在所述饲养笼的上端开口，每个悬浮磁铁上设置一捆绑带。本实用新型的用于模拟失重环境的老鼠饲养笼，具有参数可调，失重程度可调的特点；可以解决传统尾吊法模拟失重带来的姿势问题，解决因为姿势问题带来的血流灌注等非重力因素影响，可以更好地进行失重模拟研究。