神舟12航天员长期失重，着陆后站不起来，空间站可以人造重力吗？神舟12号载人飞船在东风着陆场

神舟12号载人飞船在东风着陆场完美着陆，聂海胜、汤洪波、刘伯明三位航天员圆满完成3个月的“出差”任务，顺利回家。大家看直播应该都了解了：三名航天员从出舱到离开着陆场，都需要其它人员搀扶或抬着，并以半躺姿势坐在特制的躺椅上，无法自己站立。为什么身体素质万里挑一的航天员，在天上呆了90多天后，连站都站不起来了呢？

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神舟12号航天出舱后坐在躺椅上
原来，这是由于长期处于失重环境造成的。我们人类自远古以来，一直在地球上生活并演化，身体的肌肉、骨骼、血液循环等已经完全适应了1个G（9.8m/s^2）的重力环境。虽然人类一直想挣脱地球引力的束缚，但真到了太空中失重的环境，身体机能反而不太适应。其实空间站里并不是没有引力，而是由于处在环绕地球的轨道上，相当于一直在“自由落体” ，重力也就几乎为零了。
在这种条件下，本来在地球上需要较大力量的动作，航天员只需要很小的力量就能做出来，例如跳跃、在舱内“飞行”、搬动重物等，似乎一切都变得轻飘飘的。而原来心脏需要克服重力才能把血液送到脑部，现在也不用了。这种失重的状态短时间内还比较好玩，但时间一长，人体就会发生一些不利的变化。

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失重环境下的航天员
最明显的就是肌肉会产生一定的萎缩，如同长期卧床不起的病人一样。骨骼也会失去矿物质，变得更软且易骨折。为了防止肌肉萎缩，航天员在空间站内定期要进行体育锻炼，提高肌肉的负荷，但不可能完全消除长期失重的影响。除了肌肉之外，心脏、肺部等器官也同样受影响，使航天员的身体机能发生变化，乍一回到地球就会不适应。
还有一点就是失重时没有上下之分，比如睡觉的时候只要固定在一个位置，无论是站着还是躺着都一样，虽然很神奇，但却会使人的神经系统失去方位判断能力。等航天员回到地球后，这种判断力还不能马上恢复。在各种因素的综合作用下，航天员有可能会感到无力、晕眩， “立姿耐力”下降，从而无法自主站立，需要一段时间的再适应和恢复过程。

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【神舟12航天员长期失重，着陆后站不起来，空间站可以人造重力吗？】我国航天员在健身
这种现象对于人类探索太空其实是不利的，尤其是需要长期驻留的场合。假如未来要开展星际移民，进行长达几年或几十年的太空航行，这种影响将会非常巨大。那怎样才能消除失重的影响呢？有更好的办法吗？
最理想的方法就是人工制造出重力，最好就是1个G的重力环境，与地球表面相似，这样航天员就会感觉到与地面上无异，每天轻松愉快，身体机能就能得以保持。
不过这个概念并不新鲜，几十年前就有人开始想了。很多科幻小说和电影作品中，宏大的空间站或星际战舰就可以实现人工重力场，里面人的生活和地球上完全一样。那么怎样才能实现人造重力呢？多数科幻作品中都采用了旋转的方法：把航天器做成一个圆盘或环状，并使圆盘以一定的速度旋转，如同游乐场的旋转游乐设施一样。在离心力的作用下，在圆盘边缘处就可以产生类似重力的离心力。

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例如著名导演库布里克的作品《2001太空漫游》，其中有一座五号空间站，其转轮旋转可在产生类似于月球的重力环境。而《火星救援》中的赫尔墨斯号和《星际穿越》中永恒号，也都有一个旋转圆环结构，前者可产生0.4G的重力，后者能实现与地球相同的重力场，供航天员生活之用。不过，这些电影中的人造重力方法看似可行，实则大有问题，主要缺陷就是旋转半径太小，导致转速太快。
根据圆周运动的规律，旋转能产生的模拟“重力”大小与转速和半径有关。上面所说的电影中的飞船转轮都太小，例如赫尔墨斯号转轮半径约15米，要想达到0.4个G ，需要每分钟转4.96圈，而永恒号半径约32米，达到1个G需要每分钟转5.25圈。如此大的转速，我们人类是万万无法承受的，这是为什么呢？