在刚刚结束的东京奥运会上，中国体育健儿奋力争先，取得佳绩。在他们摘金夺银纵情欢呼的时刻，大家恐怕很难想到，这些奖牌背后有着航天技术的支撑。
竞技体育追求“更快、更高、更强”，在登峰造极的追求中，航天技术不仅在众多比赛中发挥着重要作用，也在幕后起着保障作用，为运动员取得好成绩，立下了汗马功劳。
为比赛提供科学依据
游泳和田径一直是美国体育的优势项目，但在7月29日举行的女子200米蝶泳决赛中，中国选手张雨霏先是以2分02秒86的成绩获得冠军，且打破了该项奥运会纪录。随后，她又和3名队友一起夺得了女子4×200米自由泳接力冠军，并打破了世界纪录。
这两块金牌来之不易，中国航天人在背后也作出了重要贡献。
众所周知，运动员游泳的姿态直接影响到阻力大小，进而决定了游泳速度和竞赛成绩。中国航天科技集团九院13所时代光电公司研制团队，利用先进的惯性测量和导航等技术研制了精密的测量产品。
这套智能化的测量和数字训练系统，运动员直接穿戴的姿态测量装置重量仅为16克，能实现运动员姿态测量、位置速度测量、运动视频拍摄等复杂功能，为教练团队优化运动员的技术动作，减小阻力和提高运动成绩提供了科学依据。
时代光电公司研制的运动测量产品
7月28日举行的女子赛艇四人双桨决赛中，中国队陈云霞、张灵、吕扬、崔晓桐4人组同样拿下冠军。无独有偶，她们的金牌也有航天技术的贡献。为提高中国赛艇队训练的科学性，中国航天科技集团十一院使用大型低速风洞对4人赛艇进行了风洞试验。
4人赛艇风洞试验
试验中，使用低速风洞的气流模拟真实比赛环境的迎面气流，测量水面以上部分的空气阻力。科研人员和运动员在风洞中模拟运动员赛艇时抓水、驱动、回水和回桨等不同动作姿态时的气动阻力，并试验测试了4名运动员不同编队组合时对气动阻力的影响，为运动员比赛时减少阻力、提高成绩提供了科学依据。
2020年10月，航天科技集团十一院建成了国内第一座体育综合训练风洞，可以更好地模拟不同运动的空气阻力，优化出运动员的最佳动作，为包括游泳在内的夏季运动项目及滑雪等冬季运动项目提供有力支持。
国内首座体育综合训练风洞
航天技术“下水”早有先例
航天技术听起来高大上，但在竞技体育中发挥如此大的作用让很多人没想到。其实，航天技术“下水”应用于竞技体育，并不是什么新鲜事物，其中，最著名的就是Speedo公司研制的鲨鱼皮泳衣。
初代鲨鱼皮泳衣使用强力尼龙纤维等材料模拟鲨鱼皮表面的V型细齿，降低了游泳时水的阻力，可将游泳速度提高3%以上。后续的鲨鱼皮泳衣使用美国宇航局的风洞来研究运动员游泳时的流体力学，通过对运动员体型及泳衣材料结构的量身定制，在技术上有了进一步提高。
2008年问世的第四代鲨鱼皮泳衣，使用美国宇航局实验设施测试了100多种泳衣面料和缝合技术，最终选择了LZRPulse面料和无缝缝合技术。这种技术制成的泳衣具有极轻、防水、快感和低阻等特点。
2008年北京奥运会上，美国运动员菲尔普斯身穿美国宇航局研制的第四代鲨鱼皮泳衣，在水立方掀起了夺金狂潮，前无古人地拿下了8枚金牌。
菲尔普斯固然有天赋并进行了卓越的训练科学，但没有最新鲨鱼皮泳衣的帮助，想要拿到8枚金牌也是很难的。由于鲨鱼皮泳衣越做越先进，让公众对高科技泳衣的质疑甚嚣尘上，发出了游泳比赛是比人还是比装备的声音。
身穿鲨鱼皮泳衣的菲尔普斯
在2009年世锦赛上，曾经天下无敌的菲尔普斯输给了身穿更先进鲨鱼皮泳衣的保罗·比德尔曼。不同于菲尔普斯穿鲨鱼皮泳衣是锦上添花，保罗·比德尔曼之前从未在国际赛场上夺冠，有人说他是靠先进泳衣打破了世界纪录。
面对越来越多的质疑，国际泳联终于坐不住了，宣布从2010年起禁用高科技泳衣，由航天技术改进的鲨鱼皮泳衣因“太过先进”而禁止使用了。
英国自行车选手们在2012年伦敦奥运会上表现同样惊艳，一举拿到了8枚金牌，这也少不了航天技术的贡献。英国科研人员使用源自航天技术开发的先进计算流体力学软件，对自行车在比赛中影响成绩的因素进行了大量研究，例如运动员骑车姿态产生的阻力，运动员比赛服装和头盔的形状等。他们还发现在某些情况下圆盘轮作为后轮可以起到帆的作用，减少骑行的空气阻力。
英国科研团队使用航天技术生产的自行车部件，为运动员量身定做比赛用车，最大限度降低了运动员在骑行时的空气阻力，为英国自行车队选手夺得金牌作出了重要贡献。
保障服务助力快速康复
航天技术不仅直接支持运动员在赛场上摘金夺银，在后勤保障方面也发挥着不可忽视的作用。
2008年，姚明带领中国男篮在奥运会上打出了相当精彩的比赛，但很少有人留意到姚明此前腿部受了伤，他能这么快康复也有航天技术的功劳。
姚明受伤后，为尽快帮助他康复，当时他所在的休斯敦火箭队特意引进了反重力跑步机。大家对跑步机并不陌生，但反重力跑步机并不多见，它正是美国宇航局特意研制的新装备。
反重力跑步机
美国宇航局研制反重力跑步机，本意是为解决航天员在空间站失重环境下骨质流失的问题，基本原理是给普通跑步机外面加了密封气囊，将跑步者下半身固定在密封气室内，给人形成一种类似漂浮的感觉。
数据显示，采用反重力跑步机最高可以降低人体80%的重力，这样膝盖和脚踝几乎感受不到压力，非常有利于受伤运动员的康复训练。
航天技术不仅应用于运动员康复训练，在体能恢复方面也大显身手。
众所周知，航天员在太空进行舱外活动极其消耗体能。随着载人航天的发展，航天员出舱活动会越来越多。1999年，德国航空航天学会空间医院研究所发明了世界上第一种下肢间歇性负压设备，随后美国宇航局在此基础上提出了间歇性负压疗法。
德国空间医学研究所联合德国公司将这项先进的航天技术商业化，原理是通过真空负压和环境气压交替的方式，促进人体血液循环和淋巴回流，适用于运动员扭伤、挫伤、韧带和肌肉损伤，以及骨折和骨科适应症康复。这项航天技术能缩短运动员体能恢复的时间，让他们在最短的时间内，以最好的状态回归赛场。
总之，随着技术成果的转化，今后航天技术必定会在越来越多的领域得到运用，在促进社会经济发展的同时，也能为人们的健康带来帮助。
（本文刊登于2021年8月7日的《中国航天报·飞天科普周刊》）
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