作为早期进入我国健身器材产业的澳瑞特体育产业股份有限公司，从2006年开始便与中国的航天事业结下了不解之缘，一台台太空跑步机、太空自行车和抗阻训练器的研制、问世，为中国航天员的飞天提供了健康保障，并在继续进行新一代太空健身器材的开发，为航天事业做出新的贡献。这次，他们特别提供科普文章，揭秘航天员太空锻炼的秘密。

太空锻炼为何必不可少

2021年4月29日，22.5吨重的中国空间站天和核心舱，从文昌航天发射场启程飞天，中国空间站建造进入实质性的“施工阶段”。核心舱作为空间站的主控舱段，既是空间站的管理和控制中心，也是航天员工作、生活的主要场所。天和核心舱的密封舱内配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区六个区域。

从空间站正式启动建设开始，执行任务的乘组在轨驻留时间一般要三个月至半年以上。对于执行长期太空任务的航天员来说，身体和心理的健康状况是一个不可忽视的问题。

在失重环境下，身体会发生一系列适应性变化，最主要的变化包括心血管系统的改变、肌肉萎缩和骨丢失。因此，航天员每天必须进行科学锻炼，以对抗空间环境带来的负面影响。另一方面，航天员返回地面后也需要重新适应地面上的重力环境，因而在太空做好锻炼防护对于飞行后的恢复也具有积极的意义。

空间站的锻炼设备就是根据一个乘组每天需要的锻炼时间和锻炼强度研发制造的，供航天员锻炼肌肉、心肺功能，促进中枢神经系统功能协调，维持失重环境下肌肉功能和骨骼力量，防止心血管功能失调、骨质脱钙、骨质疏松和肌肉萎缩等，为航天员在空间站工作生活提供强有力的体能锻炼保障。

对于长期生活在密闭环境下的航天员来说，锻炼既是一项重要的“任务”，也是疏解压力、放松心情的重要手段。

航天员使用的太空健身器材有哪些奥秘

2012年6月19日，航天员刘洋首次在天宫一号上使用自行车功量计进行了锻炼。此后，航天员景海鹏、刘旺、聂海胜、张晓光、王亚平、陈冬等相继在天宫一号、天宫二号目标飞行器中使用太空健身车锻炼，并尝试在太空跑台上进行跑步。

图：天工一号健身车

天宫一号健身车主要用于航天员的下肢和心肺功能锻炼，采用电磁阻作为阻力，两侧有类似于自行车的脚蹬，整机大小有大约装满书的书包一样大，重量约8kg，通过配置的手持控制器可以调节阻力大小。

图：天工二号跑步机

还记得在天宫二号飞行任务中景海鹏和陈冬太空跑步的情形吗？他们当时做的是束缚系统技术验证。景海鹏和陈冬穿上束缚装置，在天宫二号跑步机上试验多次后，终于轻松自如地跑起来。天宫二号跑步机表面是类似于地铁安检时一排滚动的圆形管，跑步面积约为1000mm×500mm；束缚装置是一种类似“背心”形状的装置，在失重环境下，锻炼者穿上它，可以将模拟的重力加载到身上，通过调节腰带和胸前的束缚带长度来调节束缚的力的分配，可提供30～90kg的“重力”，为防止航天员在太空失重环境中产生心肺功能减弱、血量减少、下肢肌肉萎缩、骨流失等问题，提供了一种防护手段。

在“天宫一号”和“天宫二号”健身设备试验验证基础上，我们在空间站天和核心舱的锻炼区，配置了太空跑台、太空自行车等健身器材，以后还将在实验舱配置微重力抗阻锻炼装置等体能锻练设备，以全面满足航天员在轨锻炼需求。

太空跑台的跑步带采用类似坦克轮子一样的履带式结构，履带表面厚厚的缓冲层可有效缓解跑步过程中对膝盖的冲击。此外还配置了模拟重力加载系统，可将航天员与跑步机连成一体，加载系统力量可调，不同航天员锻炼时可选择适合自身体重的重力模拟；束缚背心配有缓冲气囊，锻炼起来更舒适。

跑步机设有被动跑步和主动跑步两种锻炼模式，被动模式由跑台带动航天员跑步，可进行各种不同运动处方的选择；主动模式由航天员带动跑台跑步，可自主进行不同阻力的设置。跑台整体通过减振系统与舱体连接。为什么要进行减振设计呢？跑步时，由于人体足底需要承受3—6倍自身体重的冲击力，会对空间站微重力环境产生严重负面影响。

试验证实采用科学的隔振设计，能实现既保持跑台自身的相对稳定性又减小跑步时的负面影响，从而保证空间站上其他设备的正常运行。控制系统可对锻炼设备进行运动参数控制、调节以及运动状态参数的采集、显示、传输，并通过网络与地面进行即时通讯与信息交换，使跑台始终处于******运行状态。

图：太空自行车

与天宫一号健身车比较，太空自行车加大了惯量储备调节系统，增强了航天员锻炼过程的运动平稳性和舒适性。束缚系统也做了较大改进，配置了扶手，增加了背垫，锻炼过程中双手托住扶手、背部靠住背垫，更轻松、更舒适。

新一代的太空健身器材将有何新突破

2022年，我国将发射试验舱II，在舱内将配置微重力抗阻锻炼装置。在失重环境中，人体重力消失，产生力量的肌肉和骨架失去用武之地，肌肉会逐渐萎缩。抗阻锻炼的作用就是使肌肉通过克服阻力进行定时锻炼，从而有效地对抗肌肉萎缩和骨丢失。微重力抗阻锻炼装置是一种类似于划船器的器械，主要用于航天员肌肉力量的锻炼，可进行划船、深蹲、硬拉等基本体能锻炼动作。阻力源采用旋转的飞轮，其工作原理类似于小朋友玩的溜溜球，航天员经过专业训练可自适应调节阻力以满足在轨锻炼需求。

（文/澳瑞特体育产业股份有限公司 薛安虎）