宇宙医学是研究人在空间生活和往返地球时在失重环境下的身体是否受影响、 影响的程度如何、 空间病的预防及治疗 以及空间卫 生等。

载人飞船离开地球后 向宇宙飞行的征途中, 将会遇 到一系 列的与地面不 同 的环 境条件。 这些环境条件种类繁多, 可 以分为 自然环境 和力学环境 两大类。 当然, 对人体影 响最大的是气体, 温度和辐射 三类环境条件。各种环境条件往往同时作用于人体上, 进 而会引起种种不同的生理反应。自然环境主要有: 压骚、 温度、 气体组分、辐射等等 。 它们是 自然存 在 的, 不以 飞行 的状况如何而转移 , 力学环境是 由于飞行器的 运动状 态的不同而产生的。 最主要的力学环境因素有: 振动、 冲击、 噪声、 加速、 减速、超重、 失重 等等。

综 合起来可 以分为:

1. 发射阶段环境 需要了解从飞行器的制成到密封性试验 ; 从发射到第一级火箭发动机的点火阶段人体对周 围环境的适 应性。这时除了气体环境的变化而外, 还有振动、冲击、噪音和超重等力学环境。

.2 上 升入轨阶段环境 从第一级火箭发动机点火到入轨阶段, 需要了解温度、冲击、振 动、音响 、旋转、 压强等特殊的环境条件对人体的影响。

3 轨道飞行 阶段环境需要预先了解失重、太阳光辐射、带 电粒子辐射、紫 外和红外辐射、宇宙尘、低温、真空等特殊的环境对人体的影响。

1.人用 离心机。因为离心力是作用于宇航员身上的外力之一。 有从头到脚, 从脚到头, 与身体长轴成直 角的 几种离心力。 为了在地 面 上预先了解这 些离心 力对人体的影响, 必须研制多种形式的人用离心机。一般情况下, 宇宙医学试验用 离心机由三个部分所组成: 与旋转臂尖端相联 结的低压吊舱、记录系统、远距离操纵台。旋转臂有一个 7~ 8米长的臂, 与动力系统连接可 以产生足够的加速度, 并能随意改变速度。通 常, 这个悬臂的一端在10分钟内便可 以达到二 万五千个英尺的模 拟高度。因而， 还可以 用来模 拟加速度对人体的影响, 人体的耐加速度的能力，还可以用来对所研制的宇宙服进行考验。低压吊舱内部装有监视测量用 的电话、电视、摄影装置、x光射线装置、心和脑电测量仪、氧压计、脉搏计、心 脏检查仪、心音记录仪、神经反射电子测 量仪、眼振测量仪等等。 宇宙医学工作者通过这些专用 医学仪器便可 以获得必要的数据, 进而了解宇航员的生理变 化情况。人用 离心机所能产生的加速度通常为重力加速度的 10~100 倍。对载人试验说来,通常用到重 力加速度的十倍 , 对动物试验说来, 通常可用到重力加速度的一百倍。

2 . 振动台主 要 用来研究在滑动、滚动和振动的环境条件下对人体的影响。目前国外较大的振动台的最大加振力为四千多公斤 , 所用的最大频率范围为5~ 3000Hz,水平方向的最大负载为一千公斤; 垂直方向为五百公斤 ,最大的加速度可达 重力加速度的一百倍。

3. 冲击试验机主要用来研究各种冲击对人体的影响,还可 以用来了解发动机点火或开车时对火箭本体产生的轴向冲击。利用这样的冲击试验机, 在5~ 10毫秒内, 可 以瞬时产生 15 ~ 10g的加速度,在载人模拟试验时,同 时装上各种必要的医学测量仪器。

4.直线加速度试验机由于火箭发射后, 推力的变化可以产生2~ 20 9的直线加速度。这类加速度试验机主要用 来研 究人体对这类条件的适应性。它由实验架和滑轨所组成。人体固定在实验架上, 实验架上装有记 录 各种生理现象的测量仪表、快速摄影机和 电视, 电话系统; 滑轨的长度可以随需要在数来数十公里 内 调节。除了进行 直线加速度试验 而外, 还 可以进行减速度 的试 验, 进 而预先了解再入 时跳伞着陆对人体的 影响。

5.低温低压 舱宇宙 医学中, 用于宇航员智力测验的低温低压舱有低温低压设备和炸爆减压 装置 两种。前者的最大模拟高度约为五万英尺, 最低温度约为 一 42 ℃。这 类特制的容 器一次可以容纳十几人,主要 用来研究低温低压的特殊环境对人体的影响 , 后者所能容纳的人更多, 在一秒 钟 内使 模拟高度从八千英尺升至二万二 千英尺, 主 要用于低温低 压环境突然变化时的安全操作训练 以 及缺氧条件下宇航员的智力测验。

6. 空间识别试验设备这类试验装置主要用来作飞行员和宇航员所可能产生的航空病和空 间识别能 力减退的实验, 还可 以观 察其相 的生理现象。常用的试验装置 为直径约数米的球, 这个球可以沿纵 轴、横轴和侧轴三个方 向转动。当以 人体重心为中心向这三个方 向旋转时, 用它可 以研 究旋转对人体的影响。这种设备的结构较为简单, 将人体固定 在旋转 台上 用各种加速度旋转, 因而可 以 模拟旋转条件下人体的生理现 象和识别能力。

7.载人飞行的 综合模拟试验 设备这是长 期载 人飞行 时必不可 少的 模拟试验设备, 可 以 同时 进行 多种 模拟试 验设备。这 是供训 练宇航 员适应宇宙飞行环境而研制的, 各种生 物试验 舱也归于这 类设备之 中。

2024年9月21日，记者从开幕的“第二届航天医学前沿论坛”上了解到，中国空间站已在航天医学领域取得初步成果，将助力载人登月和后续其他深空探测任务的实施。

航天医学对促进大众健康也具有推动作用。中国取得了国际首例失重对细胞内钙信号影响的可视化研究、国际首例人工血管组织芯片研究等多项重要研究成果，为大众心血管、骨肌系统、神经退行性病变、人类衰老、药物防护与筛选等研究提供了理论支撑和技术平台。