01太空微生物威脅

在太空中，多種微生物可能引發(fā)嚴(yán)重健康問題，歷史事件表明其在宇航任務(wù)中造成過實(shí)際威脅。一些在地球上無害的微生物，在太空中可能演變?yōu)橹虏∥⑸?，從而對宇航員構(gòu)成安全威脅。當(dāng)前，新冠病毒在全球蔓延，截至4月6日16時(shí)，全球新冠死亡病例已達(dá)67594例，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)。有人戲言，國際空間站或許是現(xiàn)今最安全的地方。然而，真是如此嗎？盡管人類在漫長的生物進(jìn)化歷程中，多次戰(zhàn)勝了天花、脊髓灰質(zhì)炎、鼠疫、霍亂等致命疫病，但專家指出，在太空的特殊環(huán)境下，如微重力與宇宙射線輻射的影響，病毒和細(xì)菌等微生物更易乘虛而入，宇航員面臨的風(fēng)險(xiǎn)無疑大大增加。

? 微生物對空間設(shè)備的威脅

微生物對空間設(shè)備構(gòu)成腐蝕和能見度降低等威脅，影響任務(wù)進(jìn)行。微生物在空間站并非無害，反而曾制造多起“事故”。國際空間站內(nèi)，同樣存在著豐富的微生物群落，包括葡萄球菌、腸桿菌、芽孢桿菌和紅酵母等四大類。這些微生物中，不少是致病菌，如葡萄球菌、鏈球菌和微球菌等。其中，表皮葡萄球菌和人型葡萄球菌能引發(fā)皮膚和內(nèi)臟感染；肺炎鏈球菌則可能導(dǎo)致宇航員罹患肺炎；而變型鏈球菌，常見于人體牙斑中，是造成宇航員牙齒問題的主要元兇。同時(shí)，某些微球菌會寄生于人體皮膚、咽部和眼睛，當(dāng)宇航員免疫力下降時(shí)，可能引發(fā)腦膜炎、敗血癥和關(guān)節(jié)炎等疾病。

1970年，阿波羅13號任務(wù)中，宇航員海斯返回時(shí)罹患了嚴(yán)重的尿路感染，經(jīng)查證，病因系銅綠假單胞菌所致。另有資料顯示，1995年3月至1998年6月間，某空間站多次發(fā)生微生物感染宇航員的事件，涉及結(jié)膜炎、急性呼吸衰竭及口腔感染等病癥。2018年，NASA對國際空間站帶回的腸桿菌樣本進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)其基因組成與地球上某些具有高度感染力的腸桿菌極為相似。

不僅如此，微生物還對空間站和宇宙飛船的結(jié)構(gòu)材料構(gòu)成威脅。例如，“和平”號空間站的結(jié)構(gòu)材料因微生物腐蝕而形成凹陷，而“聯(lián)盟”號飛船的舷窗則因霉菌生長導(dǎo)致能見度和光學(xué)性能降低。一項(xiàng)針對空間站艙段材料微損傷的研究也顯示，超過半數(shù)的微損傷是由微生物污染所引起。

02太空及宇航員免疫力影響

? 宇航員免疫力下降原因

在空間站這一全新環(huán)境中，微生物和宇航員都面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。宇航員的免疫力在太空中下降受多方面因素影響，包括微重力和心理因素。一些在地球上無害的微生物，在太空中可能轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏∥⑸?，對宇航員構(gòu)成威脅，甚至可能影響任務(wù)的正常進(jìn)行。據(jù)航天神舟生物科技集團(tuán)有限公司空間微生物實(shí)驗(yàn)室主任徐侃彥介紹，太空中的微生物會因環(huán)境壓力發(fā)生各種變化，包括空間輻射導(dǎo)致的變異、空間微重力引發(fā)的生理生化特性改變等，這些都可能增加其致病性和抗藥性。同時(shí)，太空中人體的免疫功能下降也是不容忽視的問題，這在非特異性和特異性免疫系統(tǒng)中都有所體現(xiàn)。地面模擬失重效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)以及太空中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)均顯示，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的淋巴器官出現(xiàn)萎縮，這是導(dǎo)致免疫力下降的重要因素之一。

東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教授王立新進(jìn)一步闡釋了太空環(huán)境對免疫系統(tǒng)的影響。他指出，在微重力環(huán)境下，免疫細(xì)胞的流動(dòng)動(dòng)力會發(fā)生變化，這可能干擾免疫細(xì)胞的正常發(fā)育和分布。然而，徐侃彥指出，太空環(huán)境中宇航員免疫力下降的原因并非單一。除了微重力等空間環(huán)境因素外，工作壓力、生物鐘紊亂、睡眠質(zhì)量下降以及孤獨(dú)感等主觀因素也起著重要作用。他特別強(qiáng)調(diào)，某些看似休眠的病毒在人體內(nèi)并非真正失活，而是受到免疫系統(tǒng)的有效壓制。一旦免疫力下降，這些病毒便可能被激活，對宇航員的健康構(gòu)成威脅。

? 感冒病毒在太空的挑戰(zhàn)

感冒病毒在空間環(huán)境中可能變得更危險(xiǎn)，影響宇航健康。徐侃彥進(jìn)一步指出，在太空環(huán)境中，感冒等常見病癥的后果可能比地面更為嚴(yán)重。感冒病毒的傳染性在密閉空間中可能增加，同時(shí)人體的免疫力下降也可能導(dǎo)致感冒更難自愈。此外，感冒病毒一旦在空間站發(fā)生變異，其傳染性和毒性可能進(jìn)一步增強(qiáng)。

03應(yīng)對策略與措施

? 空間站的預(yù)防措施

即便微生物能僥幸進(jìn)入太空，它們也必須通過人類精心布置的層層防線才能生存下來。發(fā)射前和在軌采取嚴(yán)格的滅菌和隔離措施以控制微生物。資料顯示，國際空間站的宇航員會定期對艙內(nèi)進(jìn)行微生物檢測、清潔和消毒工作。航天器內(nèi)的高效過濾膜會清除空氣中的微生物，而水系統(tǒng)中的微生物則通過添加銀離子或碘離子進(jìn)行清除。

? 返回地球后的隔離措施

完成任務(wù)后的宇航員需隔離以防止?jié)撛谏镂廴尽?/strong>在確保病毒不會帶入太空的同時(shí)，宇航員返回地球后也需要經(jīng)過醫(yī)學(xué)隔離。目前，太空中尚未發(fā)現(xiàn)獨(dú)立于宿主存在的病毒，因此無需過度擔(dān)憂。然而，火星作為最可能存在地外生物的地外星球，未來的載人火星探測活動(dòng)需格外注意保護(hù)宇航員和地球免受地外生物污染。

今年4月，國際空間站將迎來宇航員輪換，NASA已采取嚴(yán)格措施防止新冠病毒進(jìn)入空間站。據(jù)NASA消息，4月9日將有三名宇航員飛赴國際空間站，他們在進(jìn)入太空前需經(jīng)歷兩周的隔離期等特定健康穩(wěn)定化步驟。此外，NASA還增強(qiáng)了安全措施，減少與宇航員接觸的工作人員數(shù)量，并要求所有工作人員必須先經(jīng)過嚴(yán)格的醫(yī)學(xué)隔離。

NASA醫(yī)療工作人員巴茨馬諾娃表示，各國航天機(jī)構(gòu)一直致力于防止任何病毒進(jìn)入國際空間站，并已采取增強(qiáng)版安全措施?？紤]到這些措施，新冠病毒進(jìn)入國際空間站的可能性極小。

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