2016-10-22 【新华网】
10月17日7时30分，中国酒泉卫星发射中心，伴随着隆隆巨响，“神舟十一号”飞船载着两名航天员冲入太空，一并前去的，还有东南大学仪器科学与工程学院院长宋爱国教授团队研发的“神器”—— 航天员在轨操作力测量系统。
据悉，这套“神器”主要由传感器与各个附件组成，每一个附件都有相对应的测量项目，例如，测试推拉力时，需将推拉把手取出，要测旋转力，则要拿出旋转把手。进行试验时，航天员需从仪器舱里取出仪器盒，再从仪器盒里取出传感器及需要使用的附件，“先将传感器与附件连接好，再将它们一同固定在桌子或舱壁上，接好线后打开开关，试验按钮一按下，系统便会进行自检，确认无误后即可全程采集、存储相关信息，并将它们传回地面进行分析。”
“神器”的前身
宋爱国教授表示，设计这套系统，除了为今后的空间飞行器设计提供参考，还有一个很重要的目的是建立中国航天员的生物力学模型，为航天员长期在轨生存、工作提供有力支撑。
作为与中国航天技术同发展共成长的专家，1993年起，宋爱国教授便开始着手机器人技术在航天领域的应用研究，从我国首次发射的载人航天飞行器“神舟五号”，到执行第六次载人飞行任务的“神舟十一号”，宋爱国教授的研究从未中断。他表示，这次航天员在轨操作力测量系统的设计初衷，来源于“神舟七号”航天员的反馈。
“当时，我们的目光都聚焦在航天员舱外工作时的力学分析与触觉分布上，但航天员返回地面后告诉我们，在太空舱内，想要将舱门打开都很困难，这立刻吸引了大伙的注意。”自此，在之前研究的基础上，宋爱国教授带领团队开始关注起了航天员在太空舱内的生活，包括失重、衰老等问题。
航天员景海鹏和陈东在太空舱内
弯腰拎起生活垃圾，打开家中大门，再将门关紧锁好，急匆匆赶往单位……对普通上班族来说，这样的流程平淡无奇，甚至都难以被计入一天的生活回忆。然而，对于远在太空的“神舟十一号”航天员景海鹏和陈冬而言，这些不起眼的动作都是不小的挑战。
这是为何呢？东南大学仪器科学与工程学院院长宋爱国教授解释，在失重环境下，因为没有摩擦力这个“强劲对手”，航天员施力时，相应的反作用力便会趁机“发威”，将航天员向后推出·，令他们“有劲也用不上”。
“神舟七号”航天员正在出舱
在太空舱内，这样意想不到的事随时都可能发生。宋爱国教授表示，在失重环境下，因为能量守恒的原理，一个不小心还会“用力过猛”。例如，航天员弯腰捡拾东西时，若是还按照地球上的习惯，下半身很可能会漂浮起来，产生“头下脚上”的情况，甚至会发生空翻旋转。不仅如此，若是想要拿取的物体之前没有被固定好，想要“擒住”漂浮的它们也是个难题。
太空给航天员带来的生活不便远不止这些。宋爱国教授介绍，航天员的身体健康也会受到“威胁”，“肌肉会松弛，骨骼中的钙质会流失，肢体运动功能会退化，就跟老年人一样。因此，对航天员的在轨生物力学进行分析，对于我国空间飞行器的设计，以及航天员长期在轨生存和工作十分必要。”（翟梦杰）
[编辑: 徐婕]