Die Astronautin wird sechs Monate im Orbit bleiben. Was sind die Höhepunkte der Shenzhou 13-Mission?

Das Raumschiff Shenzhou 13 wurde am frühen Morgen des 16. Oktober 2021 gestartet und schickte drei Astronauten, Zhai Zhigang, Wang Yaping und Ye Guangfu, in das Kernmodul Tianhe. Was ist an der Shenzhou 13-Mission anders? Worauf muss man achten, wenn eine Astronautin zum ersten Mal das Raumschiff verlässt?

Das Raumschiff Shenzhou 13 wurde am frühen Morgen des 16. Oktober 2021 vom Satellitenstartzentrum Jiuquan gestartet und schickte drei Astronauten – Zhai Zhigang, Wang Yaping und Ye Guangfu –, die die bemannte Flugmission Shenzhou 13 durchführen werden, in das Kernmodul „Tianhe“ der Raumstation „Tiangong“ meines Landes.

▲Zhai Zhigang (Mitte), Wang Yaping (rechts) und Ye Guangfu (links) sind die drei Astronauten der bemannten Mission Shenzhou 13 (Fotoquelle: Xinhuanet)

Diese Mission unterscheidet sich erheblich von der Shenzhou XII-Mission. Beispielsweise wird das bemannte Raumschiff Shenzhou XIII erstmals eine autonome Methode zum schnellen Rendezvous und Andocken nutzen, um radial an der Raumstation anzudocken. bis dahin wird die chinesische Raumstation den kombinierten Betrieb von vier Raumfahrzeugen realisieren, darunter ein Kernmodul, zwei Frachtraumfahrzeuge und ein bemanntes Raumfahrzeug; Astronauten werden zum ersten Mal sechs Monate im Orbit bleiben; Chinesische Astronautinnen werden zum ersten Mal die chinesische Raumstation betreten, Wang Yaping wird Chinas erste Astronautin sein, die die Kabine verlässt, und zur Besatzung der Shenzhou XIII werden Chinas erste männliche und weibliche Astronauten gehören, die die Kabine verlassen; Auf der Grundlage der Shenzhou XII-Mission werden weitere weltraumwissenschaftliche Experimente und technische Tests durchgeführt, um wissenschaftliche Ergebnisse auf hohem Niveau zu erzielen. Die Raumfahrzeuge und Raketen, die die Mission durchführen, werden am Startplatz direkt vom Notfall-Standby-Backup-Zustand in den Startzustand umgeschaltet. Diese Unterschiede stellen zugleich die Herausforderungen dar, denen wir uns stellen müssen. Jubeln Sie dem chinesischen Raumfahrtprogramm zu!

▲ Heute um 9:58 Uhr Pekinger Zeit betraten die Astronauten Zhai Zhigang, Wang Yaping und Ye Guangfu nacheinander das Kernmodul Tianhe. Die chinesische Raumstation begrüßte außerdem ihre zweite Flugbesatzung und ihre erste Astronautin.

Es gibt zwei größte Höhepunkte dieser Mission: Zum einen begrüßte die chinesische Raumstation ihre erste Astronautin und führte Außenbordeinsätze durch; zum anderen ist der ununterbrochene Aufenthalt der Besatzung von Shenzhou 13 im Kernmodul „Tianhe“ 1-mal länger als der der Besatzung von Shenzhou 12, d. h. sie lebte und arbeitete sechs Monate im Weltraum. Dies ist das erste Mal, dass chinesische Astronauten so lange im Weltraum bleiben. Daher werden sich viele Menschen fragen, welche Unterschiede es bei der Auswahl und Ausbildung männlicher und weiblicher Astronauten gibt. Welche Vorteile haben Astronautinnen im Weltraum? Welchen Herausforderungen müssen Astronauten und Raumfahrzeuge bei einer Verlängerung ihres Aufenthalts im Weltraum gegenüberstehen?

Die Auswahl und Ausbildung männlicher und weiblicher Astronauten ist grundsätzlich gleich

Da bemannte Weltraumaktivitäten durch anstrengende Aufgaben, komplexe Fähigkeiten, besondere Umgebungen und hohe Risiken gekennzeichnet sind, stellen sie hohe Anforderungen an die körperliche Verfassung und die psychischen Fähigkeiten der Astronauten. Andernfalls wird es schwierig sein, die Weltraummissionen erfolgreich abzuschließen. Astronautinnen sind da keine Ausnahme. Daher sind die Auswahl- und Ausbildungsstandards für männliche und weibliche Astronauten grundsätzlich gleich, und es gibt keine spezifischen Auswahl- und Ausbildungsstandards für weibliche Astronauten. Nur gibt es bei der Auswahl weiblicher Astronautinnen zusätzlich eine gynäkologische Untersuchung, an der Schwangere nicht teilnehmen dürfen.

Aufgrund politischer, technischer und anderer Faktoren können die Auswahlkriterien für männliche und weibliche Astronauten jedoch manchmal unterschiedlich sein. So wurden beispielsweise bei der Auswahl der ersten Astronautinnen in der Sowjetunion nicht in vollem Umfang die Auswahlkriterien für männliche Astronauten übernommen. Damals wurden die männlichen Astronauten aus den Reihen der Kampfpiloten ausgewählt, während die erste Raumfahrerin der Sowjetunion, Tereschkowa, aus den Reihen der Fallschirmspringer ausgewählt wurde. Dies könnte mit Faktoren wie dem Mangel an weiblichen Kampfpiloten in der Sowjetunion zu dieser Zeit, der Notwendigkeit, dass Astronauten mit dem Fallschirm abspringen mussten, bevor die Rückkehrkapsel zur Erde zurückkehrte, und Tereschkowas guten politischen Aussichten zusammenhängen.

Nach der Errichtung der Raumstation wurden die Astronauten auf verschiedene Aufgaben aufgeteilt, da die von ihnen zu erfüllenden Aufgaben immer komplexer wurden. Die Flugexperten, die das Raumschiff fliegen, werden alle aus dem Kreis der Kampfpiloten ausgewählt, die Missionsexperten, die das Raumschiff innerhalb und außerhalb der Kabine warten und reparieren, werden jedoch nicht unbedingt ausgewählt.

Derzeit beträgt die Zahl der Astronautinnen weltweit lediglich 10 % der Gesamtzahl der Astronauten, und die meisten von ihnen sind Missionsspezialisten. Dies liegt daran, dass es tatsächlich gewisse Unterschiede zwischen Männern und Frauen in physiologischer und psychologischer Hinsicht gibt. Frauen haben beispielsweise mehr Fett, weniger Hämoglobin, sind im Durchschnitt kleiner, leichter und haben eine geringere aerobe Fitness. Allerdings hatten die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion unterschiedliche Ansichten über die Rolle weiblicher Astronauten bei bemannten Weltraumaktivitäten.

So sind die USA beispielsweise nach zahlreichen bemannten Weltraumaktivitäten davon überzeugt, dass Frauen in der Lage sind, Weltraummissionen zu übernehmen. Sie sind sensibler, nachdenklicher und gehen bei der Betrachtung bestimmter Aspekte der bemannten Raumfahrtaktivitäten umfassender vor, achten stärker auf Methoden und Wege zur Problembewältigung und verfügen über bessere sprachliche Ausdrucks- und Kommunikationsfähigkeiten.

▲Sally Reid, die erste Astronautin der Vereinigten Staaten (Fotoquelle/NASA)

Da Frauen in der Schwerelosigkeit des Weltraums außerdem Östrogen und Magnesium besser verstoffwechseln können als Männer, sind ihr Eisengehalt und ihre Abfallproduktion geringer. Daher ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sie an Problemen wie Thrombosen, Eisenvergiftungen, Gefäßkrämpfen und Herzrhythmusstörungen leiden. Daher sind sie für langfristige bemannte Raumflüge besser geeignet.

Auf dieser Grundlage gab es in den letzten zehn Jahren in den Vereinigten Staaten immer mehr Astronautinnen.

Die Sowjetunion/Russland war jedoch der Ansicht, dass Frauen schwach seien und über keine ausreichende körperliche Kraft verfügten und daher die rauen Bedingungen der Raumfahrt sowie schwere körperliche Arbeit wie Weltraumspaziergänge kaum ertragen könnten. Aus diesem Grund flogen bis heute nur vier Astronautinnen aus der Sowjetunion/Russland ins All, und sie taten dies hauptsächlich aus politischen Gründen, nämlich um die weltweite Nummer eins in der Raumfahrt zu werden.

Allerdings ändert sich in Russland die Einstellung gegenüber Astronautinnen. Das russische Kosmonautenkorps umfasst derzeit 29 Astronauten, darunter eine Frau namens Kikina. Es wird erwartet, dass sie im Jahr 2023 den nationalen Rekord für den Aufenthalt einer Frau im Weltraum bricht und 188 Tage im Dienst auf der Internationalen Raumstation verbringt. Der ursprüngliche Rekord wurde von Kondakova aufgestellt, sie schaffte ihn jedoch zweimal und erreichte damit insgesamt 178 Tage. Derzeit wird der Weltrekord für den ununterbrochenen Aufenthalt einer Frau im Weltraum von der amerikanischen Astronautin Koch mit einer Dauer von 328 Tagen gehalten; Der Weltrekord für die kumulative Aufenthaltsdauer einer Frau im Weltraum wurde von der amerikanischen Astronautin Whitson aufgestellt, die dreimal insgesamt 666 Tage verbrachte.

▲ Die russische Astronautin Anna Kikina könnte 2023 den nationalen Rekord für Frauen im Weltraum brechen (Fotoquelle/NASA)

Weltraummission der Astronautinnen meines Landes

Die ersten beiden Astronautinnen meines Landes wurden 2010 aus dem Kreis der verheirateten, nicht schwangeren Transportpilotinnen ausgewählt. Dafür gibt es zwei Hauptgründe: Erstens sind sie körperlich und geistig reifer; Zweitens erfüllen sie aufgrund ihrer Flugerfahrung die Auswahlkriterien für Astronauten und verfügen daher über mehr Erfahrung.

Wenn eine verheiratete Astronautin ins All fliegt, muss sie ihr Kind in der Regel auf natürlichem Wege und nicht per Kaiserschnitt zur Welt bringen, um Narben zu vermeiden. Denn während eines Raumflugs herrschen manchmal Unterdruckbedingungen und der körpereigene Druck ist zu hoch, wodurch sich Narben öffnen.

▲Chinas erste Astronautin Liu Yang (Fotoquelle/NASA)

▲Wang Yaping über die bemannte Mission Shenzhou 13 (Fotoquelle: Xinhuanet)

Die Auswahl der Astronautin Wang Yaping als Besatzungsmitglied könnte auf folgende Überlegungen zurückzuführen sein:

Erstens ist die Besatzung von Shenzhou 13 das erste chinesische Raumschiff, das einen Langzeitaufenthalt von sechs Monaten absolviert, was größere Auswirkungen auf die Physiologie und Psychologie der Astronauten haben wird. Forschung und Praxis haben gezeigt, dass Frauen hinsichtlich ihrer physiologischen Struktur und psychologischen Qualität eine nachhaltigere Fähigkeit zur Anpassung an die Weltraumumgebung besitzen, Einsamkeit besser ertragen können und über eine stabilere psychologische Qualität verfügen.

Zweitens können Astronautinnen der Besatzung Vitalität verleihen. Wenn Männer und Frauen zusammenarbeiten, können sich beide Seiten reibungslos abstimmen, proaktiv sein, effizient arbeiten und weniger Fehler machen. Das ist es, was man als „Zusammenarbeit von Männern und Frauen macht die Arbeit weniger ermüdend“ bezeichnet.

Drittens trägt die Raumfahrt von Frauen auch zur umfassenden Entwicklung der medizinischen Forschung bei. Ohne die Beteiligung von Frauen an der bemannten Raumfahrt wären die Forschungsergebnisse der Weltraumbiowissenschaften unvollständig.

Viertens war die Astronautin Wang Yaping bereits einmal im Weltraum und verfügt daher über mehr Erfahrung.

Natürlich sind auch einige spezielle Vorbereitungen entsprechend den physiologischen Eigenschaften und Lebensbedürfnissen weiblicher Astronauten erforderlich. So wurden beispielsweise die Sitze der Astronautinnen im Raumschiff so angepasst, dass sie beim Start und bei der Rückkehr weniger durch Übergewicht und Vibrationen beeinträchtigt werden. Es wurde ein Satz Raumanzüge für Astronautinnen entwickelt, die sie in der Kabine tragen können. Außerdem wurden speziell für Frauen geformte Handschuhe entwickelt, die der Handform von Astronautinnen entsprechen, insbesondere weil Frauen schmale Finger haben. Auch die Höhe und relative Position der Urin- und Kotsammler wurden teilweise verändert und mit frauenspezifischen Adaptern ausgestattet; Unter Berücksichtigung der Bedürfnisse weiblicher Astronauten können Schokolade, Süßigkeiten und blutanreichernde Lebensmittel zubereitet werden.

Es ist erwähnenswert, dass die zuvor ins All gestartete Raumsonde Tianzhou 3 einen an die Körperform der Astronautin Wang Yaping angepassten Außenbord-Raumanzug und weitere Ersatzkleidung sowie Hygieneprodukte, Kosmetika usw. mitbrachte.

Daraus lässt sich schließen, dass es möglich ist, dass die Astronautin Wang Yaping die erste Weltraumspaziergangsmission einer Frau in meinem Land durchführen wird, wodurch Chinas erster Weltraumspaziergang einer Frau ins Leben gerufen wird und die Erfahrung eines Weltraumspaziergangs einer Frau erkundet wird. Astronautinnen sind von kleiner Statur, was in mancher Hinsicht ein Vorteil ist, da sie ihren Körper nach dem Verlassen der Kabine leichter kontrollieren können und filigranere Arbeiten flexibler ausführen können. Die amerikanische Astronautin Holmes stellte einst gemeinsam mit dem Astronauten Voss mit 8 Stunden und 56 Minuten den Weltrekord für den längsten Weltraumspaziergang auf.

Darüber hinaus ist es auch wichtig, mithilfe eines Frachtraumschiffs einen extravehicularen Raumanzug auszuliefern, der zum Körper der Astronautin Wang Yaping passt. Was das Gesamtdesign betrifft, entspricht die Leistung des speziellen Außenbord-Raumanzugs für Frauen der anderer Außenbord-Raumanzüge der zweiten Generation „Feitian“, die Größe ist jedoch speziell auf die Körperform der Astronautin Wang Yaping abgestimmt. Daher ist es besser angepasst, flexibler beim Verlassen der Kabine, kann die körperliche Anstrengung verringern und die Arbeitseffizienz verbessern. Einer der wichtigsten Gründe dafür, dass nur wenige Astronautinnen im Ausland aus dem Raumschiff aussteigen, ist, dass es keine speziellen Außenbordanzüge für Frauen gibt. Universelle extravehiculare Raumanzüge sind im Allgemeinen größer und können von weiblichen Astronauten nicht getragen werden. Die Vereinigten Staaten haben den weltweit ersten Weltraumspaziergang, der ausschließlich von Frauen durchgeführt wurde, verschoben, weil es keinen für Frauen geeigneten Außenbord-Raumanzug gab.

Die Auswirkungen einer langen Zeit im Orbit

Dieses Mal werden die Astronautencrew meines Landes und das Raumschiff Shenzhou zum ersten Mal sechs Monate am Stück in der Umlaufbahn bleiben. Welche Auswirkungen wird dies auf die Astronauten, die Raumstation und das Raumschiff haben?

Die Erfahrungen ausländischer Astronauten, die sich längere Zeit im Weltraum aufhalten, zeigen, dass die Auswirkungen der Weltraumumgebung auf die physische und psychische Gesundheit der Menschen umso größer sind, je länger sie in der Raumstation leben und arbeiten.

Aus physiologischer Sicht führt beispielsweise ein längerer Aufenthalt im Weltraum bei Astronauten zu einer Entkalkung der Knochen und einem stärkeren Muskelschwund. Durch den Einfluss der Mikrogravitation nimmt der Druck, der auf die tragenden Knochen des menschlichen Körpers wirkt, plötzlich ab. Gleichzeitig nimmt die Muskelbewegung ab, die Reizung der Knochen wird entsprechend abgeschwächt und auch die Blutversorgung der Knochen wird entsprechend reduziert. Diese können eine Entkalkung der Knochen und eine Ausscheidung über die Nieren verursachen, was zu starkem Knochenschwund führt. Daher neigen Astronauten zu Knochenbrüchen und einem erhöhten Kalziumgehalt in ihren Körperflüssigkeiten, was wiederum zu Nierensteinen und Weichteilverkalkung führt.

Darüber hinaus führt eine verringerte Muskelbewegung auch zu Nichtgebrauchsveränderungen der Muskeln der Astronauten, also zu einer Atrophie. Je länger die Flugzeit, desto stärker ist der Muskelschwund. Daher fühlen sich Astronauten nach der Rückkehr zur Erde oft am ganzen Körper schwach und können nur schwer stehen oder gehen.

Zu diesem Zweck umfassen die derzeit ergriffenen Gegenmaßnahmen: Erstens, die körperliche Betätigung verstärken, verschiedene Geräte wie Elektrofahrräder, Laufbänder und Zuggeräte verwenden, um zwei Stunden am Tag zu trainieren, einschließlich Übungen für verschiedene Teile der oberen und unteren Gliedmaßen; zweitens: Tragen Sie häufig Pinguinkostüme. Dieser Druckanzug erschwert den Menschen jede Aktivität. drittens: Verwenden Sie ein Unterdruckgerät für den Unterkörper, um die Körperflüssigkeiten nach unten fließen zu lassen. viertens: Nehmen Sie spezielle Medikamente ein, füllen Sie Wasser und Salz auf und verstärken Sie die Einnahme von Ernährungs- und Vitaminpräparaten. fünftens: Elektrische Muskelstimulation, Einsatz von „Weltraummassagegeräten“, um Astronauten bei der Erholung von Muskelermüdung und beim Muskelkrafttraining zu unterstützen; sechstens: Führen Sie ein Anpassungstraining vor dem Flug durch; Siebtens sollten Astronauten auf Stühlen getragen werden, wenn sie die Kabine am Boden verlassen, und sich nicht umarmen. Achtens: Führen Sie eine wissenschaftlich fundierte Wiederherstellungsbehandlung durch.

Der längere Aufenthalt im Orbit wird auch erhebliche Auswirkungen auf die Psyche der Astronauten haben. Beispielsweise erlebte ein Astronaut der Mir-Crew eine Persönlichkeitsveränderung und begann zu streiten, nachdem er ein Jahr lang im Weltraum gelebt und gearbeitet hatte.

Daher zieht sich bei der Astronautenausbildung das psychologische Training durch den gesamten Trainingsprozess. Ziel des psychologischen Trainings ist es, die berufliche Persönlichkeit und die psychologischen Qualitäten der Astronauten zu fördern und eine gute psychologische Grundlage für einen längeren Aufenthalt im Weltraum zu legen. Es umfasst: Aufklärung zur psychischen Gesundheit; Entspannungstraining; Vorstellungstraining; psychologisches Kompatibilitätstraining; Training zur Anpassung an kleine Umgebungen usw. Das Visualisierungstraining soll den Astronauten bestimmte Betriebsmethoden, Prozesse, wesentliche Dinge und Notfallmaßnahmen vor Augen führen; Der Zweck des psychologischen Kompatibilitätstrainings besteht darin, die Fähigkeiten zur Kommunikation mit anderen zu beherrschen und zu lernen, wie man zwischenmenschliche Beziehungen erleichtert und Reibungspunkte abbaut.

▲Tang Hongbo, ein Astronaut der bemannten Mission Shenzhou XII, entspannt sich auf Chinas brandneuer Raumstation – und die Wohneinrichtungen sind „überraschend luxuriös“. Der Astronaut scheint Bedienungsanleitungen, Kopfhörer und Fotos seiner Familie an die Wände seines geräumigen Schlafzimmers geklebt zu haben, das sogar über ein „privates“ Fenster verfügt, durch das er die Landschaft außerhalb der Kapsel betrachten kann. (Fotoquelle: Xinhuanet)

Bei der Auswahl der Astronautencrews ist die psychologische Kompatibilität ein wichtiger Faktor, der berücksichtigt werden muss. Diesmal sind auch Astronautinnen in der Besatzung von Shenzhou 13, was sich auf die psychologische Anpassung der Besatzung auswirken wird.

Nach ihrem Weltraumaufenthalt können Astronauten auch psychologische Entspannungssysteme nutzen, Musik hören, fernsehen und andere Methoden anwenden, um ihre Psychologie anzupassen, oder mit Psychologen und Familienmitgliedern am Boden kommunizieren.

Derzeit wird das Langzeit-Erkundungsteam auf der „Internationalen Raumstation“ ebenfalls alle 6 Monate rotiert. Dabei werden sowohl die physischen und psychischen Auswirkungen der Weltraumumgebung auf die Astronauten als auch die Kosten für den Start eines bemannten Raumfahrzeugs berücksichtigt. Heute wird dieser Zeitpunkt als relativ angemessen angesehen. Ab der zweiten Crew wird die Astronautencrew meines Landes alle sechs Monate rotieren.

Geschrieben von Pang Zhihao (Chefexperte für wissenschaftliche Kommunikation der National Space Exploration Technology)

Grafikeditor/Chen Yongjie Redakteur für neue Medien/Lv Bingxin

Produziert von: Science Central Kitchen

Produziert von: Beijing Science and Technology News | Science Plus-Kunde

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