揭秘太空健身房：“十项全能”与失重较量

5月11日，天舟十号货运飞船发射升空，此行它为中国空间站送去一台全新的太空跑台——它与太空自行车、微重力抗阻锻炼装置、核心肌肉锻炼装置等专业器材一起，组成功能完备的“天宫健身房”。

听起来浪漫的太空“跑步”，实则是一场与太空失重较量的艰苦博弈。航天员每天要挥汗如雨两小时，以对抗肌肉萎缩、骨丢失等健康挑战。跟着本文一起“参观”我国的“太空健身房”，看它如何守护航天员的长期在轨健康。未来，当人类飞向月球乃至火星，这些失重环境中的锻炼经验弥足珍贵。 ——编者

5月11日，天舟十号货运飞船搭乘长征七号遥十一运载火箭发射升空。飞船此行为我国空间站送去6.3吨重的补给物资，其中包括一台全新的太空跑台。

其实，太空跑台只是中国空间站“太空健身房”中的众多锻炼器材之一。在太空微重力环境中，人体肌肉每月会以1%—2%的速度流失，骨密度持续下降，心血管功能也会逐步衰退。为对抗这些生理挑战，“太空健身房”还配备了太空自行车、微重力抗阻锻炼装置、核心肌肉锻炼装置等专业器材，覆盖有氧、抗阻、核心肌群等全维度训练。在这个功能完备的健身房中，航天员每天要进行约2小时锻炼，以保持长期在轨健康，减少因长期失重对人体的影响。

全身有氧锻炼

缩短重力再适应时间

太空跑台也叫太空跑步机，是用于全身锻炼的核心器材。这种太空锻炼器材用于开展有氧运动，通过全身锻炼，增强骨骼肌力量，减缓肌肉萎缩，促进神经肌肉功能与运动协调性，刺激骨重建，缩短航天员返回地面后的重力再适应时间。

2021年，就有一台太空跑步机随“天和”核心舱发射升空。它安装于核心舱内，采用模块化设计，可折叠收纳至0.5立方米，重量仅为地面同类设备的1/3。

据悉，此次随天舟十号上行的新型跑台，在减震护关节、自适应束缚穿戴、动态阻尼模拟地面跑步等方面全面升级，并新增多维度生理监测、AI智能训练，同时采用模块化设计，振动噪音更小、在轨更易维修，能更好保障航天员长期在轨肌肉和骨骼健康。

其实，在天宫二号空间实验室运行期间，神舟十一号航天员乘组就开始使用太空跑台锻炼身体了。它通过弹性束缚带把航天员固定在跑台上，模拟重力环境下的跑步锻炼，同时采用隔振技术避免对航天器产生干扰。

使用太空跑台锻炼时，首先要穿戴专用束缚装备，通过弹性束缚带将身体固定在跑台表面，束缚带可模拟地面60%—80%的重力牵引力效果，避免航天员在失重状态下飘起；然后启动跑台，通过控制面板调节速度（时速可达8千米以上），配合减震系统以获得近似地面的跑步反作用力。

航天员王亚平曾在空间站的“天宫课堂”中演示了失重条件下太空跑台的使用方法。她说：“为了能够在失重环境下使用，我们需要一个束缚装置来固定自己，要把两个绑带扣好。同时为了减少跑步对舱体的冲击，还专门设计了缓震系统。”

太空跑台内置传感器，可实时监测步频、心率、运动时长等数据，并同步传输至地面医疗团队，用于调整训练方案。

有氧锻炼的另一重要器械是太空自行车。它的学名叫“太空自行车功量计”，作为日常基础锻炼器材，航天员每天可进行20—40分钟骑行，适合在工作间隙完成碎片化训练。

我国早在天宫一号目标飞行器中就开始使用太空自行车，神舟九号、十号航天员乘组均用它锻炼腿部力量。后来，太空自行车又在中国空间站“天和”核心舱内使用，并且也用于锻炼上肢力量，即用手转脚蹬子。在神舟十四号任务期间，太空自行车转移至“问天”实验舱，以适配多舱段锻炼需求。

太空自行车的外形类似于健身房的动感单车，原理是利用电磁力或其他方式增加阻力。使用时，它以功率计算航天员运动负荷，分为25瓦、50瓦等多个强度等级，航天员可按个人体质选择调整。锻炼时，航天员以坐姿骑行完成下肢为主、兼顾上肢的抗阻锻炼，维持骨骼肌质量，增强心血管功能，预防肌肉萎缩，同时通过调节阻力适配不同训练强度。

太空健身房升级

对抗肌肉及骨质流失

微重力抗阻锻炼装置是“太空健身房”中的必备器械，因为用它可以对抗太空微重力环境下的肌肉流失和骨密度持续下降。

2025年7月，天舟九号为空间站添置了新器材——核心肌肉锻炼装置。抵达空间站后，它被安装在“问天”实验舱的舱壁上。

随着空间站任务向长期化推进，航天员在轨时间延长，核心肌群（腹部、背部、骨盆周围肌肉，尤其是椎旁肌等深层肌群）在失重环境中极易松弛萎缩，直接影响身体稳定性、操作精准度及返回地面后的重力适应能力。此前器材对核心肌群的针对性锻炼不足，该装置填补了这一空白。

核心肌肉锻炼装置可用于开展恒定阻力训练，以强化和提升航天员的核心肌肉功能，减缓椎旁肌肉萎缩以及返回后的肌肉疼痛，与抗阻锻炼装置组合使用，可实现全身肌群精准防护，提升航天员返回后重力适应能力。

这种智能化设备采用气体阻力源，即通过气罐充放气调节阻力，以及臀部束缚设计，解决失重状态下卷腹、俯卧撑等动作因身体飘浮无法有效刺激肌肉的问题，支持卷腹（强化腹肌）、转体（锻炼深层背部肌肉）、俯卧撑（稳定上肢力量）三类动作，重点针对易萎缩的椎旁肌肉开展训练。该装置不仅可提升航天员核心肌群力量，还将为未来登月任务中在月球低重力环境下的姿态控制奠定基础。

通过该装置锻炼还可对抗骨密度下降。它能模拟地面负重训练，对骨骼施加可控、直观的压力负荷，直接减缓“太空骨质疏松”，是骨健康防护的关键手段。它还能提升身体控制与协调，强化中枢神经系统对身体的控制能力，提升航天员在失重状态下的运动协调性、操作稳定性，保障舱内作业、出舱活动等任务的顺利执行。

增强核心肌肉力量，可减轻航天员返回地面后因重力骤变导致的肌肉疼痛、站立困难等不适，缩短重力再适应时间。除核心肌群外，该装置还可同步锻炼上肢、下肢肌肉，实现“一件器械满足全身综合锻炼和全面防护”。

核心肌肉锻炼装置有多个使用场景：一是在日常核心专项训练中作为核心训练主力器材，每周安排3—4次专项训练，每次30—45分钟，以弥补其他器材对核心肌群的刺激不足；二是出舱活动前强化训练，出舱活动需航天员在舱外保持身体稳定、精准操作机械臂，出仓前通过该装置强化核心力量，以提升他们的舱外作业能力；三是返回前适应性训练，返回地面前1—2个月，锻炼计划会增加该装置的训练频次与强度，重点强化核心与下肢力量，为航天员适应地面重力做准备；四是搭配太空跑台、划船机等，形成“有氧+抗阻+核心”的全维度训练体系，实现全身肌肉精准防护。

研究表明，长期使用核心肌肉锻炼装置锻炼，可使核心肌群厚度增加8%—15%，椎旁肌等深层肌群萎缩率降低30%以上，身体稳定性显著提升；通过可控压力负荷刺激，减缓骨密度流失速度，相比仅使用传统器材，骨量保持率提升20%左右；在出舱活动中，可提升任务适配性，使航天员身体控制精准度提升，操作机械臂时的晃动幅度减小，作业效率提高；返回地面后，航天员站立、行走适应时间缩短50%，肌肉疼痛症状明显减轻；与其他器材配合，可形成完整防护体系，航天员整体肌肉力量保持率提升40%，心血管功能衰退速度放缓，为6个月以上长期在轨任务提供健康保障。

全方位科学锻炼

守护长期在轨健康

目前，中国空间站的太空锻炼器材已形成“有氧+抗阻+核心+辅助”的四维防护体系。所有器材数据实时传输至地面医疗团队，根据航天员生理指标动态调整训练计划，确保锻炼安全、有效。

航天员的日常训练遵循如下科学方案：每日安排20至40分钟太空自行车（基础有氧）+30分钟核心肌肉锻炼装置（专项强化）；每周安排2次太空跑台（高强度有氧）+3次微重力抗阻锻炼装置（全身抗阻）+3至4次核心肌肉锻炼装置，搭配企鹅服、拉力带等辅助防护。

航天员在失重环境下的“太空健身房”锻炼，堪比“十项全能”，颇为不易。例如，在舱内首次使用太空自行车时，要先进行组装，由2名航天员相互配合，大约10分钟可以完成。锻炼的具体方法是：先坐在符合人体工程学的座椅上，用固定装置将双脚牢牢固定在踏板上，身体与座椅、把手贴合，确保发力姿势稳定；然后，通过控制面板调节电磁阻力，模拟从“平坦公路”到“陡峭爬坡”的不同骑行难度——锻炼时一般是双手握住把手发力，同步锻炼上肢肌肉，显示屏则实时反馈速度、距离、消耗热量等数据。其单次锻炼时长通常为30—60分钟，每周进行4至5次，搭配其他器材形成“有氧+抗阻”的组合训练。

微重力抗阻锻炼装置安装在“梦天”实验舱内，俗称“太空划船机”。这种高1.7米、重约130千克的装置，通过飞轮惯性系统提供0—200千克可变阻力。航天员可进行划船、深蹲、硬拉等全身或单关节的高级抗阻训练，通过飞轮旋转惯性产生锻炼负荷，阻力可精准调节，直接应对长期失重导致的肌肉萎缩和骨丢失。

该装置可不依赖重力实现全身抗阻训练，通过肌肉向心、离心复合运动，锻炼主要肌群力量与耐力，对骨骼产生高牵引力，刺激骨细胞生长。实验数据显示，使用该设备的航天员下肢肌肉力量保持率比传统训练提升40%。

使用微重力抗阻锻炼装置时，航天员先调整座椅与把手位置，双脚固定在踏板上，双手握住阻力把手，身体保持稳定。训练时注重离心收缩（肌肉拉长时发力）与向心收缩（肌肉缩短时发力）结合，深层刺激肌纤维，内置高精度传感器实时监测力量输出曲线。一般每周进行3—4次全身抗阻训练，每次针对下肢、背部、核心等不同肌群交替进行，每次时长40—60分钟。

从太空跑台的重力模拟，到核心肌肉锻炼装置的精准强化，中国空间站的锻炼器材不断迭代升级，不仅解决了航天员在轨健康难题，也为人类长期太空探索积累了宝贵经验。随着深空探测任务的推进，这些器材还将持续优化，为人类迈向更远的太空提供坚实的健康支撑。

（作者为全国空间探测技术首席科学传播专家）

航天员七招练核心

中国空间站的核心肌肉锻炼装置高1.7米、宽1米、重约130千克，是中国空间站针对长期在轨任务新增的专用核心训练设备。该装置配备固定绑带、可调阻力模块与支撑结构，航天员可完成七类核心训练动作。

一是卷腹训练。仰卧在装置平台上，用绑带固定双脚与下肢，腰部贴合平台，双手交叉放于胸前或头部后侧。依靠腹部力量发力起身，装置提供恒定阻力对抗起身动作，精准刺激腹直肌、腹斜肌；地面卷腹靠下肢重力辅助，太空无重力，该装置通过阻力实现有效刺激。每组15—20次，做3—4组，组间休息30秒。

二是屈髋训练。仰卧，固定上半身，双腿伸直，通过核心与髋部力量发力，缓慢抬起双腿至与身体呈90度，再缓慢放下。锻炼髂腰肌、下腹部肌肉，强化髋部核心稳定性，每组12—15次，做3组。

三是转体训练。坐姿或仰卧，固定下肢，双手握住装置阻力把手，向左右两侧缓慢转体，感受腰部两侧核心肌肉（腹外斜肌、腰方肌）的发力。针对平时难以锻炼到的深层背部核心肌群，每组左右各10—12次，做3组。

四是侧屈训练。侧卧在装置上，固定腰部，用侧腰力量发力，缓慢抬起上半身，再缓慢放下。锻炼腹内外斜肌、腰侧肌群，提升身体侧方稳定性，每组左右各12次，做3组。

五是俯卧撑。面向装置，双手撑在阻力平台上，双脚固定，身体呈直线，依靠核心与上肢力量完成俯卧撑动作。解决太空无重力无法做标准俯卧撑的问题，同步锻炼核心、胸肌、手臂肌肉，每组10—15次，做3—4组。

六是平板支撑。俯卧，双肘与双脚固定在装置上，身体保持直线，装置提供持续阻力，挑战核心肌肉的静态耐力。每次支撑30—60秒，做3—4组，强化核心深层稳定肌群。

七是推举训练。坐姿，双手握住阻力把手，依靠核心与上肢力量向前上方推举，再缓慢收回。锻炼核心、肩部、手臂肌肉，提升上肢与核心的协同发力能力，每组12—15次，做3组。

空间站里的健身神器

除主力器材外，空间站还配备有多种小型辅助器材，与主力设备形成互补，通过细节防护，完善训练体系。

企鹅服防护系统

它在类似舱内工作服中内置了19道弹性束带，模拟地面重力负荷，对航天员抗重力肌施加持续刺激；航天员每天穿着12—16小时（除睡眠外），可减少30%的肌纤维横截面积损失，辅助维持肌肉张力。

弹力带、腕力球、握力器

它们用于上肢、躯干、手部肌肉的碎片化抗阻训练，随时锻炼手臂、手腕力量，预防手部肌肉萎缩，适配舱内精细操作需求。

呼吸肌锻炼器

针对失重环境下呼吸肌功能衰退问题，通过阻力呼吸训练，强化膈肌、肋间肌力量，提升心肺功能与呼吸效率。

仿生黏附鞋

模仿壁虎脚黏附结构，搭配主力器材使用，精准传递锻炼力至下肢肌群；测试显示，使用4周可使下肢肌群厚度增加8%—20%，踝膝关节最大力量提升20%。

拉力器

用于锻炼肩部和背部肌肉。

负压筒

对下半身施加负压，使失重情况下血液上涌的现象得到缓解。

骨丢失对抗仪

以不同频率、不同力度敲打航天员腿部骨头，对航天员施加外力刺激。

神经肌肉刺激仪

对航天员进行电脉冲刺激，以防止飞行造成的肌肉萎缩。

太空锻炼对地面普通人的经验启示

坚持为王

像航天员一样每日固定开展1—2小时的健身运动。

科学组合

进行有氧（骑行/跑步）+力量训练（抗阻）+拉伸练习的全能训练。

因地制宜

用弹力带等器材或进行自重训练（只用自己身体的体重当负重的训练方式），也能随时随地进行高效锻炼。