你有沒有試過在地面上快速轉圈,結果頭暈眼花、差點摔倒?想象一下,要是你飄在太空艙里,周圍一片漆黑,身體輕飄飄地不受重力束縛,這時來個瀟灑的360度旋轉,會不會更暈得厲害?
航天員在執行任務時,經常需要翻滾身體調整位置,或轉動工具檢修設備。可奇怪的是,有些人剛上太空時一轉就惡心嘔吐,活像暈船一樣難受;但另一些人卻能靈活翻轉,毫無不適。
這背后藏著什么秘密?難道太空的零重力環境讓人更容易“轉暈”?還是說,航天員早就練就了超強抗暈本領?
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事實上,航天員在太空旋轉時確實可能出現頭暈現象,這種現象有個專業名稱叫“空間運動病”。根據NASA的統計報告,大約60%到80%的航天員在進入太空初期會經歷這種不適,通常發生在任務開始的頭幾天。
比如說,在早期阿波羅任務中,宇航員巴茲·奧爾德林曾描述過執行艙外活動時感到惡心和眩暈,不得不暫停工作;國際空間站的現代任務中,也有航天員報告快速轉動頭部后頭暈加劇。
為什么在地面旋轉可能只是小問題,到了太空就變大了?核心原因在于人體平衡系統,主要由內耳的前庭器官控制,在微重力環境下徹底“失靈”。
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在地球上,我們之所以能站穩不暈,全靠前庭系統。它像個精密儀器,包括半規管和耳石兩部分。半規管負責檢測頭部旋轉運動,耳石則感知重力方向和線性加速。
當你轉圈時,半規管會向大腦發送信號“我在轉動”,同時耳石確認“重力還在向下拉”,兩者配合默契,大腦就能協調身體平衡。但在太空微重力環境中,重力幾乎為零,耳石失去作用。
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想象航天員在空間站里旋轉身體:半規管依然報告“旋轉中”,可耳石卻沉默不語,因為沒重力可感知。
大腦收到沖突信號,就像同時聽到兩個矛盾的指令:“左邊走!”和“右邊跑!”,頓時混亂不堪。這種信號錯位直接導致頭暈、惡心、甚至嘔吐,這就是空間運動病的主要機制。
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更關鍵的是旋轉運動會加劇這種不適,在太空,因為沒有重力束縛,身體轉動起來更輕松、更快速。航天員可以輕輕一推艙壁就連續翻轉好幾圈,但快速旋轉會增加視覺和前庭輸入的差異。
比如航天員盯著一個固定點旋轉,眼睛看到景象飛速變化,半規管也檢測到運動,但缺失的耳石信號讓大腦無法確認方向。結果大腦誤判身體在失控,觸發保護性反應:惡心和眩暈。
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NASA的人類研究項目數據顯示,旋轉速度是關鍵因素:緩慢轉動(如每秒半圈)可能影響較小,但快速轉動(如每秒兩圈以上)更容易引發癥狀。
不過,這因人而異。有些航天員天生前庭系統更敏感,像1983年航天飛機任務中的某位專家,首次入軌時一轉就嚴重不適;而另一些人通過嚴格訓練,能更快適應。
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那航天員如何應對這種挑戰?官方溯源信息顯示,主要依靠科學訓練和預防措施。航天機構如NASA和ESA會在任務前對航天員進行針對性前庭訓練。
在地面模擬器中,受訓者坐在旋轉椅上體驗微重力效應,學習控制頭部運動和呼吸技巧。
例如,通過反復練習,航天員能“重新編程”大腦,學會忽略沖突信號。國際空間站的任務記錄表明,大多數航天員在入軌后24到72小時內適應微重力,眩暈癥狀顯著減輕或消失。
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藥物輔助也常見,比如服用抗暈藥如東莨菪堿(基于FDA批準的配方),幫助緩解初期不適。有趣的是,長期駐留太空的航天員報告,適應后旋轉反而不易暈——因為他們的大腦“學會”了依賴視覺和觸覺信號來補償前庭缺失。
真實案例讓這一切更生動。2020年,NASA宇航員克里斯蒂娜·科赫在國際空間站執行任務時提到,剛入軌時快速轉動扳手工具會輕微頭暈,但幾天后就能流暢翻滾身體作業而不適感大減。
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背后的科學支持來自多項實驗:NASA的“神經實驗室”項目在空間站進行前庭測試,使用傳感器監測航天員頭部運動時的腦電波變化,證實適應過程涉及神經可塑性,大腦重塑自身連接來處理新環境。
航天員在太空旋轉確實可能轉暈,但這并非不可克服。微重力下的前庭沖突是主因,旋轉運動可能加重頭暈,但人類通過訓練和適應智慧地化解了危機。在星辰探索中,每一次眩暈挑戰都推動著科學進步。
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