【文匯網訊】昨天上午，神十航天員王亞平在太空授課中演示了如何在太空中測量航天員的質量，以「助教」身份出現的神舟十號航天員指令長聶海勝親自上陣示範。
據法制晚報報道，最終太空上的質量測量儀器顯示，聶海勝的質量是74公斤。公開資料顯示，聶海勝體重多年一直保持67公斤，但此次太空「稱重」的結果卻是74公斤。
為什麼聶海勝胖了7公斤？法制晚報列舉5大猜想，並採訪了北京教科院基教研究中心物理教研室主任陶昌宏、北京大學地球與空間科學學院教授焦維新，試圖揭開聶海勝太空「發福」的真相。
猜測
測量儀出現誤差?
記者注意到，實驗裝置是機械彈簧機構和高科技的光柵測速系統的組合體，會不會是彈簧回彈過程中出現較大誤差?抑或兩個系統間的配合出現問題?
觀看了整個實驗過程的陶昌宏告訴記者，實驗過程進行得非常完美，他判斷，排除儀器準確程度問題，測量結果不可能出現大的誤差。
焦維新解釋說，儀器產生大的誤差的可能性非常小。
焦維新介紹，用此方法測量物體質量，在地球上也是非常容易的事情，製作這樣的測量儀器，在地面環境很容易實現校正，因此，升入太空後，出現「跑偏」的可能性不大。
航天員太空浮腫?
神舟九號飛船於2012年6月16日發射，升空後24小時，景海鵬、劉旺、劉洋三位宇航員的面部都不同程度地出現了浮腫。據觀察，劉洋和劉旺的浮腫程度比景海鵬明顯。在電視畫面中，航天員都感覺胖胖的，是不是因為出現水腫導致聶海勝身體內聚積進水分而導致體重增加?
專家解釋，在失重條件下，體液要重新分佈，血液上湧，會讓臉看起來比較胖。浮腫是一個正常的現象，人處於一種失重狀態，首先發生改變的就是這個人血管裡流體靜壓消失，面部浮腫，有頭脹、面脹的感覺，這些都是正常的現象。
由於失重，心血管功能紊亂，體液上湧，胸部和頭部體液充盈，給感受器官一種虛假的信號：體液過量。內分泌系統便自動對身體進行調節，將部分體液以尿液形式排出體外，雖然出現表面上的浮腫，但是航天員體重卻在下降。
航天食品太豐盛?
據執行神十任務的航天員介紹，在這次飛行中，根據三位航天員的不同口味，專家們專門制訂了個性化食譜，除了種類繁多的魚、肉類罐頭、麵包等，還有中式菜品，如魚香肉絲、宮保雞丁、燒雞腿等，同時又新增了新鮮水果、小米粥、酸奶、粽子等多種太空食品。
是不是因為神舟十號航天員伙食大為改善，聶海勝沒管住嘴?
專家表示，失重會導致心血管系統功能紊亂，味覺失調，食慾不佳，進食量減少，實際攝入的熱量要比推薦值少20%。其次是肌肉萎縮。
我們正常人一年骨丟失0.5%-1%，而航天員一個月就會丟失1%-3%。同時失重使人肌肉萎縮，骨軟肌瘦導致體重下降。此外，在失重狀態下的運動看上去容易，但研究結果證明，宇航員在太空中工作時消耗的體力，與在地面上消耗的相當，因此可以排除聶海勝「好吃懶做」導致發胖。
航天工作服太重?
航天員服裝主要有四類，包括艙外航天服、艙內航天服、空間運動服、航天工作服。
艙外航天服就是翟志剛出艙時所穿的那種，系統重量約200公斤左右。而艙內航天服，也叫艙內壓力救生服，是航天員升空時所穿，帶有頭盔，重量大約是10公斤左右。空間運動服與地面運動服並無差別，航天員的空間運動服男女樣式基本一樣，都是圓領套頭T恤搭配短褲。
本次太空授課時，航天員穿的就是藍色航天工作服。儘管航天工作服具體資料尚未公佈，但從此前媒體報道中得知，「航天工作服是長衣長褲，但是比起艙內航天服要輕便得多。」因此，它也不可能成為聶海勝體重發生劇烈變化的原因。
秘密藏在衣兜裡?
從太空授課公開的視頻來看，聶海勝的航天工作服上至少有4個大兜，其中有兩個分佈在胳膊上，有一個在胸衣，最大的大兜兒在腿上。
在太空授課中所做的最後一個實驗，王亞平給水球注入紅色的顏料，聶海勝在回收實驗用具的時候，拿出吸附紙將水球吸附後放進了褲子上的大兜裡。
儘管在整個直播過程中，記者沒有看到聶海勝從工作服上的衣兜裡掏出實驗用具的動作，但是，他身上的那些大兜，始終看起來鼓鼓的，裡面裝了些什麼?是否有質量很大物體呢?待航天員凱旋之後，謎底才能揭曉。
核心提示
測質量 聶海勝74公斤
在太空課堂上，王亞平老師展示了在失重環境中專門測質量的裝置——「質量測量儀」。
演示過程中，聶海勝被固定在質量測量儀上，然後王亞平把連接運動機構的鋼絲繩拉到指定位置，拉力使他回到了初始位置。
王亞平解釋說，實驗的原理是牛頓第二定律，「物體受到的力等於它的質量乘以加速度」。質量測量儀上有一個「彈簧凸輪」機構，能夠產生一個恆定的力，通過光柵測速系統，能夠測出剛才身體運動的加速度。
實驗計算出聶海勝身體的質量為74公斤。
背景鏈接
大多數航天員 體重都會減輕
中國航天員中心表示，在航天飛行後的體檢中發現，大多數航天員的體重會減輕2公斤至3公斤。美國航天局健康專家則稱，宇航員們每次執行太空任務，體重平均都減輕5%左右。
據報道，此前上天的航天員體重均出現了下降。航天員科研訓練中心主任陳善廣此前披露，神舟七號航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬體重都出現不同程度下降，其中翟志剛因為出艙活動體力消耗大，體重下降幅度最多，劉伯明次之。
神舟九號航天員劉洋、劉旺、景海鵬在返回地面1個月後講述太空經歷時，曾經描述「回到北京後體檢，每人都瘦了十來斤。」
我國第一個飛天航天員楊利偉在接受媒體採訪時提到，「在天上飛一趟瘦了四五斤。」
延伸閱讀 實驗環境 微重力非零重力
進行太空授課時，天宮一號與神舟十號組合體運行在距地球300多公里的軌道上，地球引力能否對質量測定結果構成干擾?
對此，焦維新教授回答了記者提問。
他說，如果是零重力，必須滿足以下三個條件。一個是地球是均勻的正球體，而事實上，地球並不是一個正球體，而是一個兩極稍扁，赤道略鼓的不規則球體。二是神舟飛船和天宮一號組合體圍繞地球做勻速圓周運動，在每一點的速率都是不變的。三是飛行過程中沒有空氣阻力。在實際情況下，這三個條件不可能滿足。在這種條件下，航天員所在的天宮一號不是一個零重力環境，而是一個微重力環境。
即便如此，也不足以影響質量測定結果。
測質量作業 還有另外一個答案
王亞平在太空中為同學們留了一道作業題，提示用彈簧的振動頻率也可以測量出物體的質量。
專家認為，除此以外，測量出物體的質量，還可以用「單擺運動」的方式。不是讓彈簧做上下振動，而是讓彈簧拉著重物做勻速圓周運動，和此前做過的單擺運動相似，在太空上是非常容易實現的一種運動。知道物體做圓周運動的軌道半徑，並且測量出物體做圓周運動時單位時間內所走的弧度，根據這些數據就可以計算出物體的質量。
支持專家：北京教科院基教研究中心物理教研室主任陶昌宏 北京大學地球與空間科學學院教授焦維新 | 
