科学手套箱能够为空间科学实验提供密闭洁净的操作空间;温度、湿度、光照、风速可控的环境系统;特别配置的灵巧机械臂系统,以及能够进行显微细胞操作的微操作系统,可协助航天员在轨实现精细操作或重复操作科学实验。
我国脑电测试研究是空间生命科学与研究的重要项目之一,脑电信号的测试与分析有助于阐述长期空间飞行航天员脑作业能力变化的生理机制,也是空间站应用与发展阶段空间飞行人因、空间脑科学在轨实验研究的重要测试手段。为提高在轨脑电信号采集舒适性,在此前神舟十七号飞行任务中,将胶状导电膏电极帽更换为了盐水电极帽,通过盐水作为导电介质,实验后仅使用湿纸巾简单对脑电帽、头发擦拭即可,提高了实验舒适性和实验开展、撤收的效率。
交会对接操作训练是利用遥操作交会对接在轨训练系统和元认知训练系统,定期进行不同初始条件下的图像辨识、手控对接、遥操作对接及手控撤离等操作技能训练。训练过程中,航天员可从显示屏上监视目标航天器的方位角、俯仰角,追踪航天器与目标飞行器的相对距离和速度,利用平移手柄和姿态控制手柄进行速度控制和姿态控制等操作技能训练。
“肌肉适应性实验”项目是利用空间站“三大”锻炼装置以及超声诊断仪等设备,完成跟腱刚度测试、下肢运动学测试、足底压力测试等。该项目旨在通过飞行前中后的肌肉无创功能及运动生物力学,结合在轨锻炼数据分析长期失重飞行锻炼适应性的动态变化规律,建立失重肌萎缩运动防护效能预测模型。
干黏附力刺激项目主要针对航天员下肢力量锻炼。航天员首先要穿上仿生黏附鞋,然后绑缚固定腿部的肌电传感器,通过左右交替抬腿,对下肢骨肌系统进行次刺激,帮助航天员在微重力环境中保持肌肉和骨骼健康。
航天员在太空如何测量体重?在使用质量测量仪时,航天员首先按要求固定在支架上,然后推至指定位置,在支架复位的过程中,恒力机构(由凸轮、弹簧、定滑轮和钢丝绳等零件组成的机构)提供的恒力(F)作用于航天员身体,使航天员做匀加速直线运动。通过光栅测距装置测量航天员在恒力作用下的位移速度(v)和时间(t),以此计算加速度(a=v/t),在已知恒力的情况下计算出的质量(m=F/a)。
免冲洗头罩可谓是空间站“洗头神器”,它具有弹性收口,能够很好地包裹头部。“太空洗头”步骤如下:首先用装有洗发液的头罩,罩住脑袋,然后进行揉搓;揉搓完之后扔掉,再取一个里面含有水的头罩,再继续揉搓,揉搓完之后再把它扔掉;最后再取一个干的头罩套在头上,再揉搓,等到头发干后就洗完了。
失重防护服也被称为“企鹅服”,内部有很多弹性带,航天员穿上后通过弹性力的作用,使肌肉感到紧张,帮助航天员对抗失重环境对肌肉的不利影响,这种防护措施是空间站生活中不可或缺的一部分,对于保障航天员在太空中的长期健康和工作效率具有重要意义。
我国的空间锻炼器械设备由“三小三大”组成“三小”指拉力带、握力器和呼吸肌锻炼器,“三大”指太空自行车功量计、太空跑台和抗阻锻炼装置。