http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-06-22
美专家谈神十：美航天界强烈希望与中国合作
【环球时报驻美国特约记者 温 燕】执行神舟十号飞行任务的3名中国航天员20日成功进行太空授课，外界对中国载人航天项目发展的关注热度提升到了新的层次。作为世界上最先进的航天大国，美国航天界的专业人士对于中国神十任务以及中国载人航天的发展怎么看？他们之前的经验是否会对中国的载人航天进程具有一些借鉴意义？未来中美之间是否存在着进行空间合作的可能性？两国的航天器、航天员是否能在太空中实现“对接”？带着这些问题，《环球时报》记者20日对3位重量级美国航天专家进行了专访。
环球时报：中国航天员这次进行的各种太空活动与美国相比大概处于什么水平？是否像有些人说的那样还只是很初级的阶段？美国航天员在太空中进行过的比较复杂的活动有哪些？主要的难点在什么地方？
埃利奥特·普勒姆博士(美国航天基金会总裁、曾担任波音公司副总裁、肯尼迪发射中心新闻发言人及美空军参谋长顾问等职。美国航天基金会曾将美国2009年度“航天成就奖”授予中国神舟七号载人航天飞行团队)：中国神舟十号任务令人印象深刻，因为和美国航天项目的漫长历史相比，中国是在其载人航天项目起始阶段就取得了如此伟大的成就。美国在“阿波罗”飞船具备承载3名宇航员能力之前曾通过“水星”和“双子星”计划进行了多次飞行试验。美国花了二十多年的时间才将首位女宇航员送上太空。和美国比，中国航天的发展速度就快得多了。当然，不可否认，美国今天所进行的太空活动比中国更复杂和精细，但我们必须承认，中国航天发展迅速并获得了巨大的成功。
约翰·劳格斯顿博士(美国航天政策知名专家，美国“哥伦比亚”号航天飞机事故调查委员会成员，美宇航局顾问委员会成员，美国空间政策研究院前院长)：神舟十号相当于40年前苏联“联盟”号飞船项目的水平。迄今，美国航天员已经完成了以“阿波罗”任务为成果的探月工程、完成了135次航天飞机飞行任务、完成了5次修复“哈勃”太空望远镜的飞行任务并在轨组建了很大的国际空间站。
焦立中博士(第一位太空行走的美国华裔宇航员)：我不认为中国处于很初级的阶段。我认为神十正在执行的自动和手动交会对接无疑证明它是伟大的。它表明神十较之神九已经增加了操作的复杂性。
环球时报：对于航天员而言，太空生活最主要的挑战是什么？这次中国航天员将在轨飞行15天，已经创造了中国航天员单次最长在轨时间，长时间在太空生活还需要注意些什么？中国这次的垃圾处理采用增加垃圾袋密封的方式，美国航天员在这方面有什么好方法？在空间狭小的舱内，在保证男女航天员的个人隐私方面美国有什么经验？
埃利奥特·普勒姆博士:我认为驻扎太空，航天员将会面临来自生理和心理的双重挑战。生活在一个与他人共存的相当局限的空间中是挑战，特别是你不能随意避开他人进行漫步。这是太空探索的严酷性，而太空探索的纪律和规则对宇航员的行为规范大有帮助。在太空中，我们要做的事情太多，因而需要明确和规范每个宇航员的责任和指令，这样可帮助他们更有秩序地安排太空生活、减少机组成员间的紧张情绪。但是，即使是在国际空间站中，空间也是有限的，隐私也是相对的，与地面上不可同日而语。你带到太空中的每盎司物品都极其昂贵，因而，回收和再利用你能用的一切是非常重要的。
约翰劳·格斯顿博士：航天飞机也只容许15-16天的飞行。要在太空逗留更长的时间，美国的唯一经验是长期驻扎在空间站上。对于长期生活在太空会对人身体产生影响这个问题，我们也还在探索和学习中。如何保持身体的良好状态恐怕是航天员面临的最大挑战了，这需要进行大量的锻炼。
焦立中博士：我想食物、水和氧气不是问题，坚持锻炼对航天员保持太空中的健康至关重要。密封式处理垃圾是个不错的方法。美国航天员对于隐私问题的理解是：给予女航天员一个处理她们隐私的空间。
环球时报：您认为神十任务中，最大的亮点在什么地方？中国航天员进行了天地授课，美国此前也进行过类似的太空教学，进行这类太空教学依靠什么技术？有什么经验可以传递给中国航天员？
约翰·劳格斯顿博士：我认为，神舟十号最大的亮点是太空授课，它具有强大的教育作用和正能量输入。神十是中国首次进行太空授课，而美国太空教育可谓历史悠久，如今美国宇航员每次登上国际空间站都会对地面上的学校进行正式或非正式的授课。
焦立中博士：神舟十号最大的亮点是在进行交会对接中所展示的操作的复杂性。
埃利奥特·普勒姆博士:我认为最大的亮点是神十对地球上人们的激励。当然，中国人身受鼓舞并为此感到自豪和骄傲，神十对于中国人来说具有强大的凝聚作用。对于其他国家的人们来说， 神十仍具有激励作用，他们看到了中国的航天科技有益于全人类。
环球时报：有报道称，国际空间站2020年即将达到设计寿命，未来美国航天员利用中国空间站进行太空活动的前景如何？以美国航天员的太空经验，中国空间站在哪些方面还需要改进才能更好地适应他国航天员的生活？
埃利奥特·普勒姆博士:一切皆有可能。但我在此更愿预测未来将会有可充气的或可展开的容量更大的太空站的出现。美国商业公司经验日益丰富，他们将或载人或载货的太空舱送入太空并往返于国际空间站，我认为届时由美国商业公司研发的地球低轨道空间设施势将带动政府和私有承租人更多的融合。中国将有可能介入到这样的商业活动中。
约翰·劳格斯顿博士：国际空间站最早的退役时间为2020年，其寿命还可延长至2028年。天宫一号即将退役， 中国新天宫需要更大的空间和相兼容的对接机制。
焦立中博士：国际空间站将于2020年退役。我坚信国际空间站会扩大国际合作伙伴的范围，将中国吸纳进去。中国应加入国际空间站，美国应引领未来的探索项目。对美国来说，加入未来的中国天宫项目会是件有趣的事情。这样的合作将会改进中美两国的关系，就像当年美苏太空合作改进了两国关系一样。
环球时报：女航天员在参加航天选拔和太空生活时，需要比男性克服哪些方面的额外困难？外界报道往往会提到女性航天员面临很多困难，包括生育问题等。美国航天员如何看待女性在航天事业中的定位，认为女性在太空工作和生活的特殊性在什么地方？
埃利奥特·普勒姆博士:我认为，对于男女航天员来说，最大的挑战就是适应在微重力下的生活。太空面临强辐射的挑战，但长期的失重会导致人的身体产生重大改变——从脊柱的伸长到骨骼和肌肉量的退化。人在太空是平等的——例如一个90磅的人能像职业运动员和体育健将一样搬动一个300 磅的箱子;所以从这方面来说，太空是一个伟大的均衡器。
约翰·劳格斯顿博士：现今已有近50名美欧日俄的女航天员上过太空，应该说，她们均未因为性别出现过情况。
焦立中博士：锻炼会帮助航天员缓解很多副作用，但不同的个体也会面临不同的身体反应。
环球时报：未来中美载人航天合作的可能性有多大？
埃利奥特·普勒姆博士:我认为美中学习在太空领域进行合作非常重要。不幸的是，当前，由于政治原因，阻挡了两国在这一重要领域携手共进。这与当年美苏“阿波罗”和“联盟”号的情形相近，但美苏后来冲破重围在太空领域进行了成功合作。所以，我希望我们能够建立互信，学习在太空领域携手合作。我认为在这方面，航天基金会可以起到保持两国接触、保证两国航天界公开对话、增进相互理解和友谊的作用。
约翰·劳格斯顿博士：美国航天界强烈希望与中国航天合作并寻求合作契机。但我们的一些立法者因不满中国在其他领域的行为而通过了阻止美中航天合作的相关法律。在该法改变之前，美中航天合作尚无可能性。
焦立中博士：我强烈坚信美中应进行太空合作。不幸的是，美国国会的情绪受到几个持孤立主义观点的议员负面声音的影响，使合作成为当前不可能之事。
[环球网-环球时报]
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宇航员太空称重胖7公斤 专家解读误差不大
昨天（6月21日）上午，神十航天员王亚平在太空授课中演示了如何在太空中测量航天员的质量，以“助教”身份出现的神舟十号航天员指令长聂海胜亲自上阵示范。最终太空上的质量测量仪器显示，聂海胜的质量是74公斤。
公开资料显示，聂海胜体重多年一直保持67公斤，但此次太空“称重”的结果却是74公斤。
为什么聂海胜胖了7公斤？本报列举5大猜想，并采访了北京教科院基教研究中心物理教研室主任陶昌宏、北京大学地球与空间科学学院教授焦维新，试图揭开聂海胜太空“发福”的真相。
猜测
1.测量仪出现误差？
记者注意到，实验装置是机械弹簧机构和高科技的光栅测速系统的组合体，会不会是弹簧回弹过程中出现较大误差？抑或两个系统间的配合出现问题？
观看了整个实验过程的陶昌宏告诉记者，实验过程进行得非常完美，他判断，排除仪器准确程度问题，测量结果不可能出现大的误差。
焦维新解释说，仪器产生大的误差的可能性非常小。
焦维新介绍，用此方法测量物体质量，在地球上也是非常容易的事情，制作这样的测量仪器，在地面环境很容易实现校正，因此，升入太空后，出现“跑偏”的可能性不大。
2.航天员太空浮肿？
神舟九号飞船于2012年6月16日发射，升空后24小时，景海鹏、刘旺、刘洋三位宇航员的面部都不同程度地出现了浮肿。据观察，刘洋和刘旺的浮肿程度比景海鹏明显。在电视画面中，航天员都感觉胖胖的，是不是因为出现水肿导致聂海胜身体内聚积进水分而导致体重增加？
专家解释，在失重条件下，体液要重新分布，血液上涌，会让脸看起来比较胖。浮肿是一个正常的现象，人处于一种失重状态，首先发生改变的就是这个人血管里流体静压消失，面部浮肿，有头胀、面胀的感觉，这些都是正常的现象。
由于失重，心血管功能紊乱，体液上涌，胸部和头部体液充盈，给感受器官一种虚假的信号：体液过量。内分泌系统便自动对身体进行调节，将部分体液以尿液形式排出体外，虽然出现表面上的浮肿，但是航天员体重却在下降。
3.航天食品太丰盛？
据执行神十任务的航天员介绍，在这次飞行中，根据三位航天员的不同口味，专家们专门制订了个性化食谱，除了种类繁多的鱼、肉类罐头、面包等，还有中式菜品，如鱼香肉丝、宫保鸡丁、烧鸡腿等，同时又新增了新鲜水果、小米粥、酸奶、粽子等多种太空食品。
是不是因为神舟十号航天员伙食大为改善，聂海胜没管住嘴？
专家表示，失重会导致心血管系统功能紊乱，味觉失调，食欲不佳，进食量减少，实际摄入的热量要比推荐值少20%。其次是肌肉萎缩。
我们正常人一年骨丢失0.5%-1%，而航天员一个月就会丢失1%-3%。同时失重使人肌肉萎缩，骨软肌瘦导致体重下降。此外，在失重状态下的运动看上去容易，但研究结果证明，宇航员在太空中工作时消耗的体力，与在地面上消耗的相当，因此可以排除聂海胜“好吃懒做”导致发胖。
核心提示 测质量 聂海胜74公斤
在太空课堂上，王亚平老师展示了在失重环境中专门测质量的装置——“质量测量仪”。
演示过程中，聂海胜被固定在质量测量仪上，然后王亚平把连接运动机构的钢丝绳拉到指定位置，拉力使他回到了初始位置。
王亚平解释说，实验的原理是牛顿第二定律，“物体受到的力等于它的质量乘以加速度”。质量测量仪上有一个“弹簧凸轮”机构，能够产生一个恒定的力，通过光栅测速系统，能够测出刚才身体运动的加速度。
实验计算出聂海胜身体的质量为74公斤。
背景链接 大多数航天员体重都会减轻
中国航天员中心表示，在航天飞行后的体检中发现，大多数航天员的体重会减轻2公斤至3公斤。美国航天局健康专家则称，宇航员们每次执行太空任务，体重平均都减轻5%左右。
据报道，此前上天的航天员体重均出现了下降。航天员科研训练中心主任陈善广此前披露，神舟七号航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏体重都出现不同程度下降，其中翟志刚因为出舱活动体力消耗大，体重下降幅度最多，刘伯明次之。
神舟九号航天员刘洋、刘旺、景海鹏在返回地面1个月后讲述太空经历时，曾经描述“回到北京后体检，每人都瘦了十来斤。”
我国第一个飞天航天员杨利伟在接受媒体采访时提到，“在天上飞一趟瘦了四五斤。”
4.航天工作服太重？
航天员服装主要有四类，包括舱外航天服、舱内航天服、空间运动服、航天工作服。
舱外航天服就是翟志刚出舱时所穿的那种，系统重量约200公斤左右。而舱内航天服，也叫舱内压力救生服，是航天员升空时所穿，带有头盔，重量大约是10公斤左右。空间运动服与地面运动服并无差别，航天员的空间运动服男女样式基本一样，都是圆领套头T恤搭配短裤。
本次太空授课时，航天员穿的就是蓝色航天工作服。尽管航天工作服具体资料尚未公布，但从此前媒体报道中得知，“航天工作服是长衣长裤，但是比起舱内航天服要轻便得多。”因此，它也不可能成为聂海胜体重发生剧烈变化的原因。
5.秘密藏在衣兜里？
从太空授课公开的视频来看，聂海胜的航天工作服上至少有4个大兜，其中有两个分布在胳膊上，有一个在胸衣，最大的大兜儿在腿上。
在太空授课中所做的最后一个实验，王亚平给水球注入红色的颜料，聂海胜在回收实验用具的时候，拿出吸附纸将水球吸附后放进了裤子上的大兜里。
尽管在整个直播过程中，记者没有看到聂海胜从工作服上的衣兜里掏出实验用具的动作，但是，他身上的那些大兜，始终看起来鼓鼓的，里面装了些什么？是否有质量很大物体呢？待航天员凯旋之后，谜底才能揭晓。
延伸阅读 实验环境 微重力非零重力
进行太空授课时，天宫一号与神舟十号组合体运行在距地球300多公里的轨道上，地球引力能否对质量测定结果构成干扰？
对此，焦维新教授回答了记者提问。
他说，如果是零重力，必须满足以下三个条件。一个是地球是均匀的正球体，而事实上，地球并不是一个正球体，而是一个两极稍扁，赤道略鼓的不规则球体。二是神舟飞船和天宫一号组合体围绕地球做匀速圆周运动，在每一点的速率都是不变的。三是飞行过程中没有空气阻力。在实际情况下，这三个条件不可能满足。在这种条件下，航天员所在的天宫一号不是一个零重力环境，而是一个微重力环境。
即便如此，也不足以影响质量测定结果。
测质量作业 还有另外一个答案
王亚平在太空中为同学们留了一道作业题，提示用弹簧的振动频率也可以测量出物体的质量。
专家认为，除此以外，测量出物体的质量，还可以用“单摆运动”的方式。不是让弹簧做上下振动，而是让弹簧拉着重物做匀速圆周运动，和此前做过的单摆运动相似，在太空上是非常容易实现的一种运动。知道物体做圆周运动的轨道半径，并且测量出物体做圆周运动时单位时间内所走的弧度，根据这些数据就可以计算出物体的质量。
支持专家：北京教科院基教研究中心物理教研室主任陶昌宏
北京大学地球与空间科学学院教授焦维新
文/记者 胡占莉 实习记者 李文姬
[人民网-法制网]