如何模拟失重环境?

在地面上模拟失重环境基本上有两种形式,一是直接式,二是间接式。

直接形式可分为两种形式:无支撑自由落体和抛物线飞行。前者是通过坠落的塔或旧矿井实现的,而后者是通过改进的失重飞机实现的。

间接浸泡、床层、悬浮等方式可获得类似于失重效果的环境条件。通过中性浮力水箱、实验室床和缆索吊架等设施或装置。此外,还有空气轴承、万向支撑、倾斜台等机械模拟方法。

失重模拟的影响:

由于失重/模拟失重引起的心肌萎缩已有许多报道。在太空飞行中,失重、活动减少和代谢水平下降导致心脏做功减少,心肌萎缩,从而降低心脏功能。

1、心血管系统活动减少和血流率变化。

2、活动受限,位置不变,所以对心血管调节系统的刺激减少,神经介质和循环激素等血管活性物质对心血管的调节作用降低。

3、静水压力在失重状态下消失,各种机械刺激(静水压力和牵引张力)引起血管壁的变化。这些因素的结合导致了血管的重塑。

4、在失重/模拟失重状态下,血管系统的跨壁压力分布和血流状态与地面1G不同,导致血管结构和功能重构与适应的差异。

5、在失重/模拟失重状态下,在缺乏有效应对措施的情况下,因心血管功能障碍导致直立耐力差的发生几乎是不可避免的,这显著影响了重新适应太空活动和返回1G的能力。