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自去年十月中旬飞上太空以来 ， 神舟十三号的3名航天员翟志刚、王亚平、叶光富 ， 已经在中国空间站上度过了长达5个多月的时间 ， 这是中国航天员在太空中待得最久的一次 ， 上一次的神舟十二号为3个月 。 从下周开始 ， 神舟十三号的三位航天员终于要进入返回地球的准备阶段！
此前 ， 三次飞上太空的聂海胜（神六、神十、神十二）是在太空中停留时间最长的中国航天员 ， 现在已经被神舟十三号的三位航天员所超越 。 如果再算上神舟十号的14多天的太空飞行 ， 王亚平成为目前我国在太空中停留最久的航天员 。
王亚平还创造了其他多项第一 ， 她不仅两次飞上太空 ， 是去太空次数最多的中国女航天员 ， 而且是首位进入中国空间站的女航天员 ， 并且还是我国第一位进行太空行走的女航天员 。
当我们在羡慕三位航天员在太空中体验失重的乐趣时 ， 却不知道他们在太空中半年来 ， 身体要经受住多大的挑战 。 那么 ， 三位航天员长期生活在太空中 ， 他们的身体究竟产生了什么变化呢？他们在返回地球时又要遭遇什么挑战？与飞船发射时相比 ， 为什么地面上的航天工作人员对飞船返回时感到更加紧张呢？
【神舟十三号将进入返回准备阶段！在轨180天，航天员经历了什么？】
在地球表面上 ， 我们都会感受到重力作用 ， 地心引力把我们束缚在地表 。 我们一直生活在1g的重力环境中 ， 身体构造都是为了更好适应这样的重力环境 。 但到了太空中 ， 一切都变了 ， 因为重力几乎消失了 。
需要注意的是 ， 太空中的航天员并不是没有受到地心引力作用 ， 只是他们感受不到重力了 。 根据牛顿的万有引力定律 ， 引力与距离平方成反比 ， 太空中的航天员距离地表大约400公里 ， 与6371公里的地球半径相差很多 ， 他们距离地心只是稍微远了一些 。 通过计算可知 ， 航天员受到的地心引力只比在地表上弱了12% 。
真正让航天员失重的原因是他们一直在做自由落体运动 。 试想一下 ， 地面上有一门大炮 ， 水平打出一发炮弹 ， 由于炮弹出膛后没有动力 ， 在地心引力的作用下 ， 炮弹会以抛物线的形式飞行 ， 最终会落到地面上 。 炮弹能飞多远取决于初速度 ， 初速度越快 ， 飞行距离越远 。
由于地球是一个球体 ， 表面是弯曲的 ， 当炮弹的初速度足够快时 ， 炮弹的飞行轨迹刚好与地球弧线相匹配 ， 炮弹就不会掉到地表上 ， 而是绕着地球一直在飞行 。 根据牛顿力学计算 ， 炮弹的初速度需要达到7.9公里/秒 ， 这就是我们熟知的第一宇宙速度 。
不过 ， 地表上有空气阻力 ， 还有凸起的山川 ， 为了让航天器在飞行时不受阻碍 ， 就需要到太空中 。 中国空间站飞行在距离地表大约395公里的太空中 ， 它的轨道速度约为7.68公里/秒 。 航天员就是以这么快的速度绕着地球做圆周运动 ， 万有引力刚好充当圆周运动的向心力 ， 所以他们一直在做自由落体运动而不会掉下来 ， 从而感受不到重力 。
生活在失重环境中 ， 对航天员身体产生一个显而易见的影响是 ， 他们看起来“发福了” ， 尤其是脸部比上太空前明显“变胖了” 。 这其实是因为失重的环境 ， 让航天员体内的液体重新分布 ， 增加了上半身尤其是头部的体液量 ， 所以他们才会看起来变胖了 。
先前的研究表明 ， 头部体液增加可能会影响到视力 。 在失重环境中 ， 脑体积也会增大2%左右 ， 更多的体液会涌入头部 ， 导致颅内压升高 ， 视神经受到压迫 ， 从而损害视力 。
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