开元棋官方正版下载 太空失重环境下,宇航员是如何锻炼的?
我们来谈谈为什么宇航员需要在太空失重环境下锻炼,国际空间站为宇航员提供锻炼的设备,天宫上的锻炼设备,以及NASA定制的宇航员太空训练计划。
国际空间站上的 ARED
空间站上跑步机的承重效果是一个可变值。当宇航员第一次登上太空时,跑步机被设置为宇航员自身体重的60%,然后慢慢增加,最终根据身体的接受程度达到85-100%。
宇航员必须锻炼的三个关键词:肌肉质量、骨密度和心血管健康
当人在地面上时,由于重力的作用,即使你感觉不到,但实际的骨骼、关节和肌肉却一直在支撑着身体。可以说,他们一直在“锻炼”。
在太空微重力环境下,骨骼和肌肉对身体的支撑力大大减弱。具体表现为骨密度降低和肌肉萎缩/肌肉质量减少。
此外,人体心血管系统也会减慢其工作效率。它不会像在地球上那样努力抵消重力并将血液泵送到身体的各个部位。
——这就是为什么宇航员需要锻炼。
与很多人想象的相反,宇航员在太空中进行的阻力训练强度并不低。
加拿大航天局列出了宇航员的五个训练目标:
——这就是宇航员必须在太空锻炼的原因。接下来的所有运动器材和训练计划也是为了实现这五点。
人们在地面锻炼时,需要在安全范围内考虑更多的保护,而宇航员则需要更好的固定,以保证能够控制力的方向。
NASA拥有世界顶级的宇航员健身和康复专家马克·吉列姆斯。他为40多名宇航员定制了太空训练计划。吉列姆斯的建议是宇航员每天至少花两个小时在空间站上锻炼。
而且,一般来说,宇航员的运动强度相当高,是类似HIIT的高强度间歇训练,结合阻力训练。
毕竟,在微重力环境下,很多动作都变得更加容易,这意味着事半功倍。
国际站的健身器材也是根据上述用途和要求专门设计的。
宇航员也会带一些球到太空,但大多数只是象征性的。除了橄榄球需要大量传球外,其他运动都很难进行。
国际空间站为宇航员提供锻炼的“三件套”
载人火箭、航天飞机等设备的空间和重量都是宝贵的,不可能给宇航员锻炼的空间,而且宇航员执行任务的时间也比宇航员短。像国际空间站这样的“长住宿舍”就不一样了。国际空间站主要配备了三件健身器材,让宇航员用它们来锻炼全身:
这三件装备绝对和地球上的骑行台、跑步机不一样,锻炼的目的和方法也有很大不同。我们依次来说一下——
太空骑行平台的座垫是可以拆卸的——事实上,骑行坐垫只是为了宇航员粘在上面而存在的,而他们实际上并不能坐在上面。宇航员需要依靠腰部锁紧和双手支撑来进行蹬踏和骑行动作。
地面模拟太空骑行平台由于重力的存在,必须有座垫。在太空中,可以省略垫子。
骑行台的踏板就像一些速度自行车的锁带,起到固定脚部的作用。
空间站骑行视频
经常看NBA(现在也有CBA)的人可能都看到,在比赛间隙,有些球星下场后不会坐在替补席上,而是继续在场边骑行台上骑行——这是一种方式保持身体温暖并保持肌肉稳定在“运动待机”状态的一种方法。
空间站上的骑行平台也有类似的效果,锻炼的主要部位是心血管。
从运动强度来说,在空间站上相对来说是最低的。
在太空测量最大摄氧量时,也是在骑行台上进行(图片只是演示,实际会佩戴监测设备和呼吸面罩)
空间站上的跑步机与地面有很大不同。它需要一套相当笨重的锁来固定人体,并保证与跑步机带垂直,这样才能“跑”——与其说是跑,更像是李宁点燃火炬。空中行走的那种。
因此,锁扣也有一个弹性比较高的部分,类似于蹦极的弹力绳。如果故意将人稍微拉到跑带上,肩膀和臀部就会感受到压力,从而感觉到摩擦力,人就可以真正跑步了。
空间站上跑步机的承重效果是一个可变值。当宇航员第一次进入太空时开元棋官方正版下载,跑步机被设置为宇航员自身体重的60%,然后慢慢增加,最终达到85-100%,具体取决于身体的接受程度。
——所以下面列出的太空马拉松可以理解为它们的真实水平,并不像最终计时数据那么“快”。
模拟地面上太空跑步机的体验
2007年,美国女宇航员苏内特·威廉姆斯在国际空间站跑出了“波士顿马拉松”,成绩为4小时23分46秒。她也是世界上第一个在太空跑马拉松的人↓↓
2016年4月25日,英国宇航员蒂姆·皮克在地球同一时间为伦敦马拉松“鸣枪”,随后以3小时35分21秒跑完全程,创造新的吉尼斯世界纪录↓↓
同样是在“伦敦马拉松”上,蒂姆·皮克完成了这段距离地面402公里的距离。
Ground Sync 让吉尼斯世界纪录工作人员统计蒂姆·皮克的里程和时间
顺便说一句,上图中的宇航员(我不知道我们自己的宇航员穿什么牌子的),虽然蒂姆·皮克旁边有明显的伦敦马拉松赞助商和adidas Boost的广告,但这些宇航员几乎都是一样的。他们都选择了ASICS鞋。不确定这是否是巧合。
ARED 代表高级阻力运动装置,字面意思是阻力训练装置。它的“玩法”相当多样,基本上所有肌肉都可以锻炼到,比如深蹲、硬拉、腿部肌肉训练、拉伸……等等。
——包括目前商业健身房使用的很多设备,一些灵感和专利也来自ARED。
ARED于2008年11月发射升空,设计使用寿命为15年,预计总使用寿命为1120万次。
这是加拿大宇航员Bob Thirsk的锻炼视频↓↓
宇航员使用 ARED 设备在国际空间站上锻炼
可以看到ARED上做深蹲时宇航员双手(握杠杆)的位置(未知是否模拟负重),也有防止自己漂浮的原因。每次深蹲时,ARED 实际上是一个双向过程。与地面相比,它锻炼到的肌肉群更多。
ARED能够提供的最大阻力为272公斤,这也是根据重力数据设计的模拟地面重量。
全套ARED设备
ARED的这套可以通过多种方式进行拆分和组合,算是非常先进的了。但如果我们再进一步看,无论是跑步机还是ARED,它们仍然太难执行,而且它们所能提供的效果仍然太有限。比如,如果未来人类真的去火星,飞行时间往往以月为单位,那么就只能考虑“人工重力”了。
目前的想法是通过离心机来模拟地球上的重力。这个离心机就像一个滚筒,里面有一个椅子。离心机带来的被动重力可能比失重状态下的主动个体锻炼更有效。
天上的健身器材
这就是我国天宫的内部。 2016年,陈东和景海鹏完成了第一次太空奔跑。天工跑步机的轨道更接近传统跑步机的鼓式↓↓
陈东说,一开始他根本跑不动。 “直到第三天开元ky888棋牌官网版,景海鹏才开始跑步,一下子就跑了一个小时。”
航天员在天宫使用骑行平台锻炼身体
除了跑步机和骑行平台外,Sky还有锻炼肩部和背部肌肉的拉力器,以及下半身的负压管。
下半身负压管可以对下半身施加负压,促进血液流向下半身,改变失重环境下血液流向头部的方向。这些也是目前国际空间站上常见的失重防护训练器。
我找不到天宫张紧器的图片。其原理与上图接近。
NASA定制宇航员太空训练计划
前面提到的马克·吉利姆斯为宇航员定制训练计划。每个宇航员的体质和工作职能不同,生理数据差异很大,因此他们的训练是量身定做的。
有一个20分钟版本的宇航员太空训练计划,整个格式接近HIIT——
以上图中的迈克尔·霍普金斯为例。这是他在空间站的训练视频↓↓
NASA 宇航员迈克尔·霍普金斯的太空 HIIT 锻炼
俯卧撑(卧推)、硬拉、仰卧起坐和深蹲各 100 次。当然,这些行动在太空和地面上会有很大不同。
每组锻炼 45 秒,然后休息 15 秒,然后再进行下一个动作。
迈克尔·霍普金斯原来是美国空军的一员,身体素质和力量都比科研人员还要好。
在地面时,宇航员无论功能如何,都必须进行长期、广泛的核心、背部和上半身力量训练,以及身体柔韧性和灵活性练习,因为在太空中,宇航员的翻转动作会较多,动作幅度较小。空间。李还要求身体尽可能灵活。
即使你只是一名太空游客,你也会被要求接受足够的这方面的训练开元棋盘app官方版下载_开元棋盘app官网版下载-跑跑车,以确保你在微重力环境下仍然对自己的身体有足够的控制力。
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