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宇航员是份令人羡慕的神圣职业，可以在茫茫太空中望到人类赖以生存的美丽蓝色星球——地球。在零重力的太空国际空间站，可以像鱼一样随意飘浮、漫步在空中，可以倒立着打太极，甚至可以像超人，一只手能举起200千克的重物。
这听起来是不是很神奇、炫酷？让人对宇航员的工作心生崇拜与深度向往？但是你知道吗，长期生存在失重的环境中，会对人类等地球生物的健康造成相当大的负面影响。
太空环境对人的危害
研究表明，在太空的失重环境下，由于不再需要承受过多的身体重量，宇航员的肌肉和骨骼会出现不同程度的退化和损失。一方面，没有重力或高强度运动的影响，会引起身体的肌肉萎缩和骨质疏松，骨质每月流失的质量高达1%，而肌肉萎缩质量每周高达5%。
返回地面的随访数据显示，宇航员骨骼密度6个月内，还不能恢复到飞行前的数值。
再者，免疫细胞是由骨髓中的造血干细胞分化形成的，所以当骨骼受损时，身体的免疫系统也会受到损害，人体抵抗力相应变弱。另一方面，由于人体的液体，如血液、尿液等，是按有重力的条件下运行的。如果没有重力，身体内的液体不仅不能正常运行，反而会逆行或四处渗透。血液逆行会增加宇航员心脏的压力，导致航天员陷入发生某些心脏疾病的危机当中，比如心率不齐或是心肌劳损等等。
因此，每次结束太空旅行回到地面，宇航员总需要被人抬着出舱，就是因为随时可能会出现骨折和肌肉损伤。为了抵抗失重引发的不利影响，到国际空间站执行任务的宇航员在太空中通常只呆六个月，每天锻炼2小时，并补充维生素D，以防止骨质流失。即便如此，他们在返回地球后的几个月里仍然会感觉虚弱或易遭受疾病的侵扰。
人造重力环境
为此，科学家一直在研究如何在太空飞船内建立一个人造重力环境，以降低失重状态给宇航员身体健康造成的危害。
一直以来，在国际空间站里有许多被固定在地板或是墙上的运动器材，其中包括类似举重机和跑步机这样的设备，宇航员们每天都会花一定时间来锻炼，但仍会遇到骨质流失、肌肉萎缩等问题。
不久前，经过一系列探索与研究，美国麻省理工学院的研究人员开发了一种可供宇航员在太空中使用的重力训练器——改进型离心机，其中添加了运动脚踏板。这种人体大小的离心机分成两个部分，外部是能围绕着离心机中心旋转的金属框架，内部——也就是在框架里面主要由三个部件组成：一把座椅，一个固定的脚踏板以及一系列用来测定人体活动机能数据的传感器（心率、血压、肌肉活动、足部力量等）。
在麻省理工学院航天实验室进行测试时，为了消除地球引力的影响，离心机需要平放，测试者坐在内部的座椅上（看上去相当于侧躺），头部指向离心机旋转的中心，两脚放置在踏板上。离心机旋转可以使人体产生离心力，可用来模拟地球的重力。当机器开始运转，测试者会感到脚部被往下拉，有种好像要被甩出去的感觉，而离心速度越快，测试者感觉到的作用力越强。通过测试后发现，测试者可以在离心机运转时，使用较大的足部力量进行类似自行脚踏自行车的踩踏锻炼，从而减少失重对人体的不利影响。实验证明，不同人造重力水平下人体活动产生的效果不同，随着重力变得越来越强，踩动脚踏板所需的力量也增加，而带来的健康效益也更大，这种训练器在太空中有助于骨骼的生长、发育、维持骨量。
科学家预测，即使宇航员到达火星，重力也会比地球少62%，失重问题始终存在。而这个设计的优点就在于，它能将重力与锻炼结合起来。届时这种离心机就能派上大用场，可能会成为火星上移民者日常生活的一部分。
此外，研究人员还发现，当离心机旋转得较快时，测试者的心率也在增加。所以，下一步研究团队计划进行长期的人造重力运动对人类心血管益处的研究。相信随着技术研究不断深入，宇航员的身体健康将越来越能得到保障。
这听起来是不是很神奇、炫酷？让人对宇航员的工作心生崇拜与深度向往？但是你知道吗，长期生存在失重的环境中，会对人类等地球生物的健康造成相当大的负面影响。
太空环境对人的危害
研究表明，在太空的失重环境下，由于不再需要承受过多的身体重量，宇航员的肌肉和骨骼会出现不同程度的退化和损失。一方面，没有重力或高强度运动的影响，会引起身体的肌肉萎缩和骨质疏松，骨质每月流失的质量高达1%，而肌肉萎缩质量每周高达5%。
返回地面的随访数据显示，宇航员骨骼密度6个月内，还不能恢复到飞行前的数值。
再者，免疫细胞是由骨髓中的造血干细胞分化形成的，所以当骨骼受损时，身体的免疫系统也会受到损害，人体抵抗力相应变弱。另一方面，由于人体的液体，如血液、尿液等，是按有重力的条件下运行的。如果没有重力，身体内的液体不仅不能正常运行，反而会逆行或四处渗透。血液逆行会增加宇航员心脏的压力，导致航天员陷入发生某些心脏疾病的危机当中，比如心率不齐或是心肌劳损等等。
因此，每次结束太空旅行回到地面，宇航员总需要被人抬着出舱，就是因为随时可能会出现骨折和肌肉损伤。为了抵抗失重引发的不利影响，到国际空间站执行任务的宇航员在太空中通常只呆六个月，每天锻炼2小时，并补充维生素D，以防止骨质流失。即便如此，他们在返回地球后的几个月里仍然会感觉虚弱或易遭受疾病的侵扰。
人造重力环境
为此，科学家一直在研究如何在太空飞船内建立一个人造重力环境，以降低失重状态给宇航员身体健康造成的危害。
一直以来，在国际空间站里有许多被固定在地板或是墙上的运动器材，其中包括类似举重机和跑步机这样的设备，宇航员们每天都会花一定时间来锻炼，但仍会遇到骨质流失、肌肉萎缩等问题。
不久前，经过一系列探索与研究，美国麻省理工学院的研究人员开发了一种可供宇航员在太空中使用的重力训练器——改进型离心机，其中添加了运动脚踏板。这种人体大小的离心机分成两个部分，外部是能围绕着离心机中心旋转的金属框架，内部——也就是在框架里面主要由三个部件组成：一把座椅，一个固定的脚踏板以及一系列用来测定人体活动机能数据的传感器（心率、血压、肌肉活动、足部力量等）。
在麻省理工学院航天实验室进行测试时，为了消除地球引力的影响，离心机需要平放，测试者坐在内部的座椅上（看上去相当于侧躺），头部指向离心机旋转的中心，两脚放置在踏板上。离心机旋转可以使人体产生离心力，可用来模拟地球的重力。当机器开始运转，测试者会感到脚部被往下拉，有种好像要被甩出去的感觉，而离心速度越快，测试者感觉到的作用力越强。通过测试后发现，测试者可以在离心机运转时，使用较大的足部力量进行类似自行脚踏自行车的踩踏锻炼，从而减少失重对人体的不利影响。实验证明，不同人造重力水平下人体活动产生的效果不同，随着重力变得越来越强，踩动脚踏板所需的力量也增加，而带来的健康效益也更大，这种训练器在太空中有助于骨骼的生长、发育、维持骨量。
科学家预测，即使宇航员到达火星，重力也会比地球少62%，失重问题始终存在。而这个设计的优点就在于，它能将重力与锻炼结合起来。届时这种离心机就能派上大用场，可能会成为火星上移民者日常生活的一部分。
此外，研究人员还发现，当离心机旋转得较快时，测试者的心率也在增加。所以，下一步研究团队计划进行长期的人造重力运动对人类心血管益处的研究。相信随着技术研究不断深入，宇航员的身体健康将越来越能得到保障。