人类为何能在太空无重力环境下生存? 第1页

本题目很好地反映了人们在这方面的认知混乱。

单细胞水生生物和体型很小的多细胞水生生物在水里受到的重力影响微不足道，地球细胞生物的基础状态就可以在微重力下基本正常地运转。

人体从未完全适应地球表面的重力加速度。地球上的其他生物也一样，就连蟑螂都是在 0.5 倍标准重力加速度下生长和繁殖得更快。

现在，人的大部分体细胞仍然浸没在组织液、血液等液体中，在微重力下出问题最多的是体型变大后发展出来的、部分特征适应了在标准重力加速度下支持全身的循环系统（在微重力下会将过多的液体送到头部、静脉出现逆流的概率上升），其次是在微重力下进行呼吸和散热的潜在困难（可以用换气设备处理）。用离心机或自转舱室产生拟似重力加速度的条件，可以改善太空建筑、航天器、月球之类的可居住性。“人类不能够适应无重力环境”意味着人类的载人航天器或至少其驾驶室内的部分结构在轨道上需要以一定的速度持续自旋。

齐奥尔科夫斯基在 1903 年描述了利用旋转在太空中制造人工重力。用离心机的旋转模拟重力和产生高加速度早已在现实中用来训练飞行员和航天员，你也可以在游乐园里体验离心机或过山车。1966 年 9 月，美国双子座11号任务在太空尝试了通过旋转产生微小的模拟重力，效果确实可见。不过，早在 1966 年 3 月，双子座 8 号任务中电路故障造成飞船的一个推进器持续点火，就让飞船高速自转而在数分钟间给了航天员 4 倍标准重力的效果，导致任务紧急中止、提前返回地球。

1968 年以来电影·电视剧·漫画里出现的旋轮空间站和旋转部件航天器多使用 NASA 在 1959~1975 年放出的概念设计。

载具旋转时，科里奥利效应会导致内耳紊乱，在许多情况下会造成眩晕、恶心和方向识别障碍，干扰航天员工作。常人能直接无视的旋转速度在每分钟 2 圈之内。实验显示，这是可以在旋转的房间内发生适应的：

经过 10 到 20 次定向移动身体的尝试，人脑会找到模式并自动修正每分钟 25 转下的偏斜。在旋转停止后，该自动修正会引起相反的偏斜，需要再尝试 10 到 20 次来调整。

可以参照：

http://www. cnsa.gov.cn/n6758968/n6 758973/c6795480/content.html

在小型航天器或航天器上的部分舱段里搞自旋还造成头和脚受力不一致，这个状态锻炼身体还可以接受，但目前也不清楚间歇性接受高重力能不能抵消其它时间里微重力的影响。对旋转区域内径 20 米的离心机来说，每分钟旋转约 10 圈可以在平均身高人类男性的臀部高度产生标准重力的效果（此时脚上是 1.1 倍标准重力的效果），每分钟旋转 13.3 圈可以产生 2 倍标准重力的效果。