神舟十六號：戴眼鏡也能上太空

朱梅

2023年5月30日，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，成功將航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮送入太空。3位航天員將與神舟十五號的3位同事完成又一次太空會師，并在空間站駐留5個月。神舟十六號乘組首次包含了“航天駕駛員、航天飛行工程師、載荷專家”三種航天員類型。其中老將景海鵬四度“飛天”，是中國目前為止“飛天”次數(shù)最多的航天員；航天飛行工程師朱楊柱和載荷專家桂海潮首次“飛天”。很多人發(fā)現(xiàn)載荷專家桂海潮居然戴著眼鏡，不禁感到好奇：戴眼鏡也可以“飛天”嗎？在太空中戴眼鏡會有何不同的感受？

我國首位戴眼鏡的載荷專家

航天員分三類，分別是航天駕駛員、航天飛行工程師和載荷專家。什么是載荷專家呢？載荷專家是到太空去進行各項專門科學(xué)實驗和探測的科學(xué)家和工程師，是擔負航天實驗的專家。簡單來說，載荷專家就是參與空間實驗操作的航天員。載荷專家不要求有飛行員背景，但須在科學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程等領(lǐng)域受過專業(yè)訓(xùn)練且具有豐富的操作經(jīng)驗，主要負責相關(guān)實驗載荷的操作。載荷專家大多都是科學(xué)家，他們一般都有自己的職業(yè)，完成太空任務(wù)后一般都會返回自己原來的崗位。

在這3類航天員中，航天駕駛員對視力要求是最高的，不允許近視；航天飛行工程師負責航天器維修保養(yǎng)、空間站建設(shè)和維護、艙外活動等，對視力要求也很高，也不允許近視；由于載荷專家不參與載人飛船的駕駛、不用出艙參與維修任務(wù)，只在空間站中做科學(xué)實驗，所以對視力的要求低一些，低度近視可以被接受。

今年36歲的桂海潮，是北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院的教授、博士生導(dǎo)師，長期致力于航天器動力學(xué)與控制的研究。經(jīng)過層層選拔，桂海潮從眾多報名參選的人員中脫穎而出，成為我國第三批航天員中的4名載荷專家之一。作為第一位走進中國空間站的載荷專家，桂海潮主要負責航天器內(nèi)空間科學(xué)實驗載荷的在軌操作。

飛行員為何對視力要求高

飛行員對視力要求高，這是因為在飛行過程中，視覺是最重要的感官之一。首先，飛行員需要有好的遠視力和近視力。遠視力能夠幫助飛行員看清遠處的目標，如其他飛行器、山脈、建筑物等，而近視力則能夠幫助飛行員看清近處的儀表和控制面板。如果飛行員的遠視力和近視力不夠好，可能會導(dǎo)致誤判飛行參數(shù)和目標，從而危及飛行安全。其次，飛行員需要有良好的顏色識別能力。在飛行過程中，飛行員需要識別和辨別不同顏色的燈光和信號，如跑道燈光、導(dǎo)航燈、警告燈等。此外，飛行員還需要有良好的空間感知能力。在飛行過程中，飛行員需要通過視覺來判斷飛機的位置、方向以及周圍環(huán)境的空間位置。

我國首位載荷專家將在空間站做哪些實驗

跟隨著神舟十六號載人飛船一同“飛天”的還有5項生命科學(xué)實驗項目的實驗物資，重量約23.6千克，體積約95升。這些項目將研究人和其他多種生物在太空特有的微重力、宇宙輻射和磁場變化條件下的響應(yīng)，探究生命現(xiàn)象的本質(zhì)。

繼神舟十五號“飛天”任務(wù)啟動空間站三艙科學(xué)實驗機柜后，實驗艙將再次迎來線蟲實驗。為完成“空間輻射暴露引起線蟲發(fā)育過程DNA損傷修復(fù)及細胞凋亡影響研究”項目，一個裝載著4種線蟲的線蟲芯片實驗盒被帶上太空。載荷專家桂海潮將利用全自動微流控系統(tǒng)對線蟲個體的在軌發(fā)育和損傷效應(yīng)進行觀測，分析長期輻射暴露對DNA損傷修復(fù)及生殖細胞凋亡的影響。該實驗有望為揭示長期在軌生物個體對抗空間輻射損傷機制做出貢獻。

在“空間輻射損傷評估科學(xué)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”實驗項目中，線蟲也是“主角”。該實驗的主要科學(xué)目標是挖掘空間輻射損傷評估和風險預(yù)警的生物標志物，分析空間輻射損傷的品質(zhì)因子，構(gòu)建空間輻射損傷評估模型，為開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的空間輻射健康風險評估體系提供重要技術(shù)支撐。

生物實驗的“常駐嘉賓”、科學(xué)家最喜歡的模式植物—擬南芥也再度亮相。桂海潮將利用野生型、3種突變體和轉(zhuǎn)基因擬南芥，開展空間微重力環(huán)境調(diào)控植物細胞結(jié)構(gòu)和功能的分子網(wǎng)絡(luò)研究，揭示植物感受微重力環(huán)境的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

此外，還有裝載肝細胞、內(nèi)皮細胞樣品的“微重力環(huán)境對細胞間相互作用和細胞生長影響的生物力學(xué)研究”、包含8個核酸實驗單元的“蛋白與核酸共起源及密碼子起源的分子進化研究”等項目，與神舟十六號一同探索空間生命奧秘。

太空中戴眼鏡會遇到哪些問題

在地球上，眼鏡受到重力的作用，平時是通過眼鏡腿和鼻托“掛”在人們的臉上；而在太空的微重力環(huán)境中，眼鏡就只能靠摩擦力來固定了。航天員必須使用由特殊材料制作的眼鏡，比如，在眼鏡上加上有吸附力的硅膠鼻墊和膨脹性膠墊，才能在無重力的環(huán)境中保持眼鏡穩(wěn)定。在太空中戴眼鏡會遇到很多困難，比如，太空艙內(nèi)的空氣很干燥，容易讓眼鏡模糊，影響視線；在失重的環(huán)境下，眼鏡容易移位或掉落。此外，在地球上睡覺前，眼鏡可以安心放在床邊的桌子上；在太空中，如果睡前不固定好眼鏡，一覺醒來就會發(fā)現(xiàn)眼鏡已飄走。在地球上眼鏡掉落了，不會有什么嚴重后果；但當航天員“全副武裝”出艙行走時，如果眼鏡不慎掉落，因為隔著頭盔，手夠不著，眼鏡會在頭盔里亂飄，既有安全隱患，也會遮擋視線。

發(fā)射和返回階段不能戴眼鏡

在發(fā)射階段和返回階段，航天員是不能戴眼鏡的，這是因為火箭發(fā)射和返回艙再入大氣層的時候，載人飛船都會發(fā)生劇烈震動。這種情況下，眼鏡有可能成為隱患—如果眼鏡掉落后到處磕碰，鏡片的碎片到處亂飛，可能會傷到航天員及設(shè)備。

太空旅行會影響視力嗎

在國際空間站停留的航天員中，約有70%的人眼睛后部出現(xiàn)腫脹。是什么導(dǎo)致了這種現(xiàn)象？最常見的觀點認為，它跟液體在整個身體中的分布方式有關(guān)。當人在地球上，重力將人體內(nèi)的所有液體向下推，為了抵消這種作用，人的心臟和心血管系統(tǒng)已經(jīng)進化到以相反的方向?qū)⒁后w向上推。當人在太空中處于微重力環(huán)境時，不再有這種向下推的重力，但身體的系統(tǒng)仍向上推動液體。因此，液體往往聚集在身體的上部—這就是為什么許多航天員從太空返回時臉部浮腫。理論上，這些液體積聚在眼睛周圍或眼睛后面，可能會壓迫眼球并導(dǎo)致視力問題。但大多數(shù)航天員一旦回到地球，這些影響會在一段時間后消失。

太空中能戴隱形眼鏡嗎

既然在太空戴傳統(tǒng)的框架眼鏡有點麻煩，那么航天員可以戴隱形眼鏡嗎？答案是肯定的。不過，要想在太空戴隱形眼鏡時感覺更舒適，可能還需要一點“黑科技”。這是因為在微重力環(huán)境下，氣體和液體的表現(xiàn)和在地球上不一樣，比如眼淚并不能順利向下流，這種情況可能影響戴隱形眼鏡時的清潔衛(wèi)生。因此有廠商與航天機構(gòu)合作，在太空中做了一些實驗，開發(fā)出了更適合在太空微重力環(huán)境下使用的隱形眼鏡。這種隱形眼鏡具有特殊設(shè)計，能夠防止普通隱形眼鏡常見的沉積物和細菌積聚。

【責任編輯】蒲 暉