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航天医学科技护航“神舟”六号

时间:2022-05-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:本文仅就护航“神舟”六号的航天医学科技做一回顾。保证航天员的生命安全被视为最高使命,救生系统和救生措施缜密到位。就在“神舟”六号载人太空船将搭载两名航天员升空前,一支支海上急救医疗队也已整装待发,准备赶赴指定海域执行紧急救援任务。这时在船上待命的救护队员将根据航天员的伤情进行对症治疗。据悉,航天员紧急逃生后不一定需要救护。因此,航天专家要对航天员进行医学监督与医学保障。

航天医学科技护航“神舟”六号

2005年10月12日9时0分0秒,“神舟”六号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。

2005年10月17日,“神舟”六号成功着陆。

这一发射、一着陆,短短几天时间,什么意外都没有发生,但为其护航所耗费的人力物力不可胜数,其科技含量更是十足,几乎涉及所有学科专业。本文仅就护航“神舟”六号的航天医学科技做一回顾。

一、设立应急救生点

载人航天工程从源头设计上就要求做到:出现一次故障仍能正常执行任务,二次故障能保证航天员生命安全。保证航天员的生命安全被视为最高使命,救生系统和救生措施缜密到位。

为了确保航天员生命安全,大系统采取了逃逸救生系统,待发段、上升段一旦火箭出现故障,可以进行救生;运行段、上升段有多种应急救生措施;陆上、海上布设多个救生区,可在24小时内完成对航天员的营救。

一旦出现应急情况,上升段在陆上设立了东风、银川、榆林和邯郸4个应急救生点,由直升飞机及地面搜索车执行搜救任务。海上设立3个应急救生区,分别位于黄海和东海海面;一岛链和二岛链之间的太平洋洋面;马里亚纳群岛以东、关岛以北的太平洋洋面,由多艘救援船只、巡逻机和舰载超黄蜂直升机执行应急搜救任务。

在运行段,为实施自主应急返回,在国内外共安排了10多个飞船自主应急返回救生区。据悉,在内蒙古主着陆场,承担飞船搜索回收任务的有前置雷达站和测控站、空中搜索分队和地面搜索分队,可保证飞船返回舱着陆后,迅速准确锁定降落地点,以最短时间对航天员进行救援。

二、医疗队护驾“神六”,剪刀纱布等小物件备76箱

一切正常,成功返航是所有人的期待,但万一出现意外的情况也是要充分估计和准备到,所以,紧急医疗救援是必不可少的。

在“神舟”六号载人飞船进入倒数计时,在三组航天员为谁将“上岗”而进行最后冲刺的时候,广州却有一群人在为“如何从波涛汹涌的大海中营救他们”而殚精竭虑。就在“神舟”六号载人太空船将搭载两名航天员升空前,一支支海上急救医疗队也已整装待发,准备赶赴指定海域执行紧急救援任务。

由解放军驻穗某部医院医护人员组成的一支海上救护医疗队将先行出发到遥远的太平洋。救护队队长洪加津医生在“神舟”四号飞天时,曾作为全国6艘医院船的代表出海勘查海域情况;“神五”载人飞船发射,他领队在海上漂浮32天,直到杨利伟平安归来。

这一次,为了确保万无一失,救护队提前为两名航天员备足几千毫升血,可以保存21天。由于上天的两名航天员名单最后时刻才公布,救护队只好把三组航天员的血型血全部准备好。出发前,光是一台呼吸机,洪加津就检查过十多遍,甚至连每个针头都清点了一遍。

实际上,为“神六”量身定制的救护方案早在2004年12月就已出炉,广州、上海、青岛的3家部队医院将负责海上救护,来自20多个省市的地方医学精英组成的20多支医疗队,则担任陆上后续救援工作。其中,解放军驻穗某部医院奉命组建两支医疗队,共有十几名队员,包括3名女队员,根据航天员常见的伤情,主要有普外科、心内科、心胸外科、骨科医生和护士组成。

从2005年7月份开始,他们进入了高强度的针对性训练阶段。准备工作主要包括三大部分:完善海上救援的配备;对航天员可能出现的伤情制订抢救计划;对装备进行测试和维修。洪加津说,上船的人有明确规定,一个也不能多,但要带的医疗器材却是宁多勿少,仅是剪刀、纱布之类的小器材,救护队就装了整整76箱。

“神舟”六号参训航天员进
行首次微重力生理适应性测试

航天员进行电极生理训练

三、有备无患,救护航天员方案

医疗队所搭乘的舰船上有舰载直升机,当事故发生后,首先由直升机进行海面搜救,寻找分离的返回舱。随后,搜救队将派出可以搭乘30—40个水兵的小艇,将返回舱拉回船上,打开舱门,将航天员救出来。这时在船上待命的救护队员将根据航天员的伤情进行对症治疗。据悉,航天员紧急逃生后不一定需要救护。救护队对航天员可能出现的伤情进行过多次模拟抢救,训练内容集中在外科和心肺、呼吸等内科上。

航天员可能出现的伤情主要是三类。

第一种情况是火箭推进剂中的四氧化碳、一氧化碳等有害气体造成舱内有毒气体超标,导致航天员中毒。这会造成航天员呼吸、心跳骤停,因此救护队携带心肺复苏仪、心电监护仪进行抢救。

第二种情况是外伤,例如飞船应急逃逸,返回舱降落时造成“冲击过载”,航天员就像跳楼一样,严重的话,可能会造成心肺、肝脾或颈椎的损伤。如果发生脑外伤,由于海上没法进行CT扫描,要求尽快用直升机将航天员送回陆地,为治疗尽可能争取时间。

而在宇航员所遭遇的险情中,最危险的一种情况是“无水肼”泄漏。“无水肼”是航天器通常采用的一种推进剂,毒性非常大,中毒后的表现与一氧化碳中毒类似。

另外,为了确保航天员在太空中的健康安全,中国航天医学专家已经研制成功在太空对航天员健康状况进行实时监测的原型机。通过对航天员进行实时体检,随时掌握航天员的身体情况。

空军航天医学工程研究所专家表示,虽然“神六”只有短短几天的飞行,但航天员也容易在血管系统、空间运动病等方面产生一些问题,如出现晕眩、面部浮肿、站立能力下降等现象。为航天员体检的设备形似小烤箱,别看其貌不扬,却价值数百万元。这种仪器可在太空飞行过程中对航天员的血样、尿样和唾液进行分析研究。

在载人航天飞行过程中,航天员的健康除会受到宇宙辐射外,航天员还要面对心血管功能障碍、骨质丢失、肌肉萎缩、免疫功能下降、内分泌功能紊乱、空间运动病等多种生理病理的考验。

四、载人航天赋予航天医学工程学新使命

太空环境极其恶劣,各种环境因素都可能对长期在太空中工作和生活的航天员健康带来危害。因此,航天专家要对航天员进行医学监督与医学保障。航天医师通过地面站的医监台,监视从太空发回的各种数据,并通过电视与航天员直接对话,对其身体状况作出综合性的判断和预测,同时航天员还得定期向地面汇报身体状况。

航天医学工程学是我国载人航天任务催生的一门旨在研究解决载人航天中与人密切相关的医学工程问题的多学科交叉融合的应用基础学科。航天医学工程学的发展保障了我国载人航天任务的完成,又为任务的延伸与发展提供了基础和条件。航天医学工程学的主要研究内容包括航天环境医学、重力生理学、航天细胞分子生物学等。

2005年“神舟”六号实现“多人多天”飞行,航天员进入轨道舱参与科学实验标志着航天医学工程学走向成熟。通过“神舟”六号载人飞行,研究人员突破了环控生保工程中的微重力适应难题;创建了多人飞行乘组选拔的指标体系、标准和方法;创建了飞行乘组飞行前状态调整和综合保障技术,确保乘组训练合格率100%、零伤病率,确保飞行乘组达到最佳临战状态。

五、中医中药为航天医学增色

在太空中可能会出现哪些疾病?“神六”航天员如何预防太空病?

太空病常见的有运动病、内科和外科疾病等。在对国内外所有航天疾病进行筛选后,专家针对每种病都准备了一套轻、中、重症状的不同处理方法。

太空运动病和地面上晕船晕车相似,因为在天上会出现定向障碍,主要症状是恶心、呕吐、头晕、嗜睡、困倦等。“神舟”五号飞行中,杨利伟有一段时间老是觉得头朝下,就是定向障碍的一种表现。天上既要抗晕又不能睡得太久,因此,预防太空病并不简单。通过几千次试验筛选出了四五种药,这次带去的药跟“神舟”五号一样,但上次是口服,这次是速崩片,直接放在口中就能被黏膜吸收入血液,起效快。这种预防性用药每隔8小时吃一次。预防性用药控制不了症状的话,可以用中度药,再不行就注射。航天员都接受过为自己注射的训练。

太空中可能发生的内科病有发烧、胃肠功能紊乱、心律紊乱、肺炎等,俄罗斯航天员就曾有过因为心律异常而提前返回的情况。同样要有所预防的还有阑尾炎、烧伤等外科病。

经过多年的研究和实践,中医药为中国航天医学做出了独特贡献。中国航天员中心多年的实验结果表明,应用中医解决放射性损伤、头部充血、骨质流失等方面都取得了一定的疗效。航天员的体能、心肺储备功能、返回耐力等指标都显示,服用不服用中药差别很大。从1998年至今,航天员中心设立了“中药茶房”,很受航天员欢迎。

中药在使用中毒副作用小,在长期的航天任务中服用中药更有可取之处。另外,中医自然疗法中行之有效的手段,如针灸、推拿、药膳等,都是简便易行的治疗手段,容易在航天任务中应用。

六、“神六”探索“太空健康领域”

空间飞行有可能导致航天员多种生理病理变化。“神舟”六号亦对这些问题进行了研究。

无论是生理还是病理改变,都是通过细胞个体、细胞内部及细胞间相互作用反映出来的。近年来,人们把更多的注意力集中于这些变化机理的研究中,特别是空间环境对细胞、分子等的影响。美、俄等航天大国认为,必须在基于对空间环境导致的医学问题的细胞、分子损伤本质认识基础上,才能发展针对性强的有效对抗措施,由此提出21世纪航天医学发展的重要目标是发展基于细胞分子结构的航天员健康在线监测、在线防护、在线诊断和在线治疗修复的战略和技术。

我国航天医学工作者也认识到这个新兴学科的重要性。此次,结合“神舟”六号任务,我国也首次进行航天医学空间实验研究,研究空间微重力对细胞的影响作用。这也是“神舟”六号航天员参与操作的科学实验项目之一。

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