宇航员上天6个月，骨质流失10%，终身难恢复，人造重力难在哪里

中国宇航员在空间站的长期停留时间一般为3~6个月。

聂海胜、刘伯明和唐洪波已经在天河空间站呆了三个月，并于9月17日由神舟飞船返回地球。

在这三个月里，地球发生了巨大的变化。美国撤军，塔利班上台，对中国人民来说，最大的变化是教育和培训不再存在，学区住房突然大幅减少，但这些可以随着时间的推移而改变。

唯一不能改变的是，三名宇航员的身体可能会因长期停留在太空微重力环境中而造成永久性损伤，其中最重要的是骨质流失。

当宇航员进入太空时，骨丢失在最初几天内开始，最严重的丢失发生在第二个月和第五个月。从太空返回地球后，宇航员将在几个月内恢复大部分骨骼，但不是全部。

目前，关于微重力环境下骨丢失的原理有多种假说，但其整体机制尚不完全清楚。

在不久的将来，可重复使用的运载火箭将进入载人航天系统，进入太空的成本将继续降低，最终普通人将有机会进入太空。

但对于普通人来说，长期处于微重力环境所带来的问题是无法忍受的。

所以职业宇航员仍然需要特别挑选。

人类大规模进入外层空间，需要重建空间重力系统。

那么，在太空中重建重力系统有困难吗？确切地说，重建重力系统的困难不在于创造这个物理量本身。

根据物理学的等价原理，引力场的局部完全等价于加速运动的惯性系。

圆周运动是一种加速运动，它可以使航天器在空间中旋转，从而产生重力环境。

通常出现在科幻小说主题中的环形空间站可以通过旋转产生重力。

然而，建造一个巨大的环形旋转空间站有很多困难。

在反重力航天器出现之前，如此巨大的设备无法直接在地面发射。

直径为100米的圆形空间站必须在地面发射并在太空组装。

在真空和微重力条件下工作是一个巨大的挑战，尤其是在装配复杂设备时。

目前,无论是中国的空间站还是国际空间站,航天员在外层空间所能进行的最复杂的活动,仅限于一些设备的移位和接口的简单对接。

这与用人力在太空制造一个巨大的宇宙飞船是不一样的。

当然，我们可以采取各种辅助措施，让一些在太空工作的机器人完成这项工作。虽然这是可以想象的，但操作这些机器人仍然需要人力。

一般来说，人类不具备在太空进行复杂生产活动的能力。

另外,要在太空建立一个巨大的旋转空间站,我们还面临一个问题,就是与飞船的连接和对接。

在空间飞行的旋转空间站不仅有相对线速度，还有绕轴旋转的角速度。

因此，与之对接的航天器必须同时具有绕轴旋转的角速度。

当然，在这个空间必须有一个轴旋转空间站连接航天器，这样可以大大降低对接的难度。但对于目前的对接系统来说，它还没有准备好与旋转物体对接。

进入旋转空间站的宇航员也面临许多问题。从轴向进入为零重力，但当接近旋转胶囊时，重力将增加。

对于宇航员来说，进入人造重力太空舱相当于从几十米高的梯子上爬下来，受伤的风险更大。

如果一个微小的物体落入太空舱，它也可能冲破太空舱。重力梯度对航天器的结构损伤是危险的。

而且还有一个很重要的问题,就是航天员出舱很麻烦。

在不旋转的空间站上，宇航员在空间站的位置上几乎静止不动。

但在旋转空间站上，太空飞行必须依靠系绳来保持相对静止。

太空中的宇航员会有俯瞰太空的感觉，患有恐高症的人会觉得他们被绳子吊在无底深渊上。

随着旋转，电缆可能与某些物体缠绕，造成危险。如果它破裂，宇航员将被扔进太空。

航天员也可以保持飞船的相对静止,但局部太空舱处于相对运动状态,航天员有可能与太空舱发生碰撞。

减少由旋转产生的重力引起的一系列危险的唯一方法是使旋转空间站变得非常大并降低旋转角速度。

半径100米的圆形空间站产生0.5克的重力，每秒旋转12度；半径1000米的太空舱产生0.5克重力，每秒旋转4度；半径为10公里的环形空间站需要每秒旋转1.3度才能产生0.5克的重力。

宇航员在半径为10公里的环形空间站附近工作更安全。

然而，直径20公里的巨大空间站是目前人类无法想象的。

我们看到宇航员从外太空返回地面，他们被抬了出来。如果每个人都同时进入外层空间并返回地面，谁会把我们抬出去？

所以，虽然太空X的廉价运载火箭可以让普通人在太空中旅行几天。然而，建设一个巨大的太空城市不仅是一个技术问题，还涉及到人类的生理适应性。

当人类进入外层空间时，他们每个月会损失1%~2%的骨骼，6个月内会损失约10%。因此，如果我们想成为一个能够在外层空间和地面之间自由切换的种族，人类可能需要数千年的进化。