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太空飛行會(huì)留下怎樣的身體“記錄”

來(lái)源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2025年09月01日 19:49

  隨著俄羅斯“聯(lián)盟TMA-16M”載人飛船在9月12日成功返回地面,俄羅斯宇航員根納季·帕達(dá)爾卡以879天的太空飛行總時(shí)間成為在太空停留最久的宇航員。
  五次太空飛行、打破世界紀(jì)錄,對(duì)57歲的帕達(dá)爾卡來(lái)說(shuō),他已然成為世界太空行走方面經(jīng)驗(yàn)最豐富的宇航員。在接受英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》采訪時(shí)帕達(dá)爾卡表示,還想嘗試在太空中停留1000天的目標(biāo)。
  在太空停留更長(zhǎng)時(shí)間,是航天科技的不懈追求,追求有一天人類可以跨出地球走向宇宙,探知更廣闊的寰宇星球。

   空間站里的考驗(yàn)

   身體不適還不是最嚴(yán)重的

   和帕達(dá)爾卡一起在“和平”號(hào)空間站工作過(guò)的宇航員尤里·巴特因說(shuō):“在太空中待得時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起脊柱伸長(zhǎng),特別是骨密度下降,這使得宇航員回到地球后很難再適應(yīng)。對(duì)我來(lái)說(shuō),克服身體不適并不是難事,最難的是很長(zhǎng)一段時(shí)間都會(huì)見(jiàn)不到家人”。
  航天飛行,失重的自然環(huán)境和孤寂的心理狀態(tài)是宇航員必須面對(duì)的生存現(xiàn)狀。中國(guó)載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師、航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李瑩輝表示,“太空飛行就是對(duì)人類的一項(xiàng)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),否則也不會(huì)將載人航天喻為挑戰(zhàn)未知,挑戰(zhàn)極限的一項(xiàng)工程”。
  李瑩輝介紹:“1G重力條件下形成的機(jī)體結(jié)構(gòu)與功能和人類作為群居生物這兩種屬性決定了人在太空飛行的難度。要知道,失重后生理反應(yīng)有可能將身體生理反應(yīng)向病理反應(yīng)發(fā)展,而且時(shí)間越長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)越高;同時(shí)生理和心理二者還會(huì)相互影響?!?/p>

   時(shí)間越長(zhǎng)問(wèn)題越多

   “太空飛行對(duì)航天員生理方面的影響是有時(shí)序性的,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),涉及的生理系統(tǒng)會(huì)逐漸增多。如果短期飛行1個(gè)月左右,主要是體液頭向分布導(dǎo)致心血管的功能障礙;隨著時(shí)間的延長(zhǎng),慢慢會(huì)出現(xiàn)肌肉萎縮、骨流失;接著在時(shí)間與微重力、高任務(wù)負(fù)荷壓力等因素的影響下,還可能導(dǎo)致免疫和內(nèi)分泌系統(tǒng)的問(wèn)題。它會(huì)涉及生理系統(tǒng)的方方面面?!崩瞵撦x說(shuō)。

   醫(yī)學(xué)研究表明,失重所導(dǎo)致的骨流失隨飛行時(shí)間的延長(zhǎng)而持續(xù)進(jìn)行,會(huì)造成兩個(gè)后果:骨質(zhì)疏松和增大發(fā)生腎結(jié)石。李瑩輝解釋,骨流失是人體適應(yīng)微重力環(huán)境的的一種生理過(guò)程,而骨質(zhì)疏松癥是一種病理現(xiàn)象。失重下從骨礦鹽密度降低到骨小量結(jié)構(gòu)變化,是從生理變化轉(zhuǎn)化成病理變化的過(guò)程。

   骨流失恢復(fù)過(guò)程長(zhǎng)且緩慢

  而面對(duì)中長(zhǎng)期太空飛行中出現(xiàn)的生理影響,針對(duì)不同問(wèn)題,宇航員可通過(guò)物理防護(hù)、及時(shí)鍛煉以及服用藥物進(jìn)行調(diào)整。
  比如剛進(jìn)入太空,處于急性適應(yīng)期,這時(shí)的主要問(wèn)題是體液頭向分布,一般采取將套袋系在腿上,防止體液快速向頭部轉(zhuǎn)移。而隨著進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定期,就會(huì)采用“企鵝服”、自行車(chē)功量計(jì)、跑臺(tái)等防護(hù)措施。據(jù)介紹,“企鵝服”是一個(gè)失重對(duì)抗防護(hù)的設(shè)備,里面有很多彈性袋,像地面上做運(yùn)動(dòng)的拉力器,航天員穿上后通過(guò)彈性力的作用,使肌肉得到緊張,避免肌肉萎縮。通過(guò)航天員主動(dòng)、被動(dòng)的鍛煉刺激,保持他的心血管功能,保持骨骼、肌肉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的能力。
  不過(guò),按照美國(guó)國(guó)家航空航天局對(duì)宇航員的防護(hù)要求,在采取防護(hù)措施的情況下,宇航員的骨密度減少不低于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(骨流失總量在20%左右),這個(gè)量比骨質(zhì)疏松癥要略微低一點(diǎn)。李瑩輝解釋說(shuō),防護(hù)的目標(biāo)是把它盡可能的控制在生理范圍,以期不發(fā)生病理變化。骨質(zhì)疏松的發(fā)生不會(huì)像心血管和肌肉萎縮一樣,回到地球之后通過(guò)再適應(yīng),能夠較快恢復(fù)。它的恢復(fù)進(jìn)程會(huì)非常的長(zhǎng)而緩慢,并且很難恢復(fù)到正常水平,但并不意味著不可逆。

   停留時(shí)間還要更長(zhǎng)

   國(guó)際空間站輪換周期延長(zhǎng)為一年

   此前,國(guó)際空間站通行的輪換周期是半年,專家認(rèn)為,在宇航員心理和生理達(dá)到閾值之前進(jìn)行調(diào)整的做法比較科學(xué)。
  可是,如果關(guān)注航天科技的消息你會(huì)發(fā)現(xiàn),俄羅斯宇航員單次太空停留時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)一些。
  “和平”號(hào)空間站的俄羅斯宇航員經(jīng)常執(zhí)行任務(wù)長(zhǎng)達(dá)一年的時(shí)間。到現(xiàn)在,太空連續(xù)停留時(shí)間最長(zhǎng)的紀(jì)錄也是俄羅斯宇航員、醫(yī)學(xué)博士波利亞科夫創(chuàng)造的437天,其目的之一就是研究宇航員長(zhǎng)時(shí)間太空停留的生理、心理變化,以更有效地延長(zhǎng)人類的太空飛行。
  據(jù)了解,2015年3月起,國(guó)際空間站通行的輪換周期已經(jīng)由半年變?yōu)橐荒辍?/p>

   工程技術(shù)更成熟使任務(wù)期延長(zhǎng)

   “這一變化的根據(jù)是載人航天工程技術(shù)的不斷發(fā)展與人類自我認(rèn)識(shí)的不斷加深相結(jié)合而確定的?!崩瞵撦x說(shuō),“這個(gè)改變,首先與工程技術(shù)有關(guān),因?yàn)檐壍郎系臈l件、飛行器的條件越來(lái)越好、提供的保障宇航員健康的手段越來(lái)越多、長(zhǎng)保質(zhì)期的補(bǔ)給能力越來(lái)越強(qiáng),從工程上可以支持宇航員待一年的時(shí)間?!?br>  “第二是人對(duì)自身的認(rèn)識(shí)。國(guó)際空間站從1998年開(kāi)始建設(shè)到2011年建設(shè)完成,到現(xiàn)在已經(jīng)飛了十多年。每次都有三個(gè)人待六個(gè)月的乘組,這對(duì)人類認(rèn)識(shí)自身積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。從人自身的適應(yīng)能力來(lái)看,可以將六個(gè)月的停留時(shí)間延長(zhǎng)。”李瑩輝解釋說(shuō),而在國(guó)際空間站常規(guī)六個(gè)月的飛行任務(wù)之前,“和平”號(hào)空間站也積累了一些經(jīng)驗(yàn)。所以,飛行六個(gè)月或是更長(zhǎng)時(shí)間,不光是依靠人的生理?xiàng)l件,而是與載人飛行器的能力也有關(guān)。
  航天專家、《國(guó)際太空》雜志執(zhí)行主編龐之浩提出另一項(xiàng)客觀原因,“美國(guó)向俄羅斯購(gòu)買(mǎi)宇宙飛船的船位,一個(gè)來(lái)回要7000萬(wàn)美元,相當(dāng)于一張船票就得7000萬(wàn)美元?!彼赋?,選擇一年一輪換的方式,一個(gè)目的性的原因是“節(jié)省費(fèi)用”。

   步入太空你準(zhǔn)備好了嗎

   普通人進(jìn)入太空的“兩種方法”

    “未來(lái)技術(shù)的發(fā)展方向是能夠讓更多的普通人到達(dá)太空,可靠又便宜的太空往返系統(tǒng)是宇航建設(shè)的目標(biāo)?!饼嬛普f(shuō),目前的一個(gè)想法是研制“太空天梯”,另一個(gè)距離更遠(yuǎn)的想法則是研制“太空旅館”。
  “太空船2號(hào)”是近期出現(xiàn)的面向大眾服務(wù)的太空旅游項(xiàng)目,但該項(xiàng)目于2014年在美國(guó)西南部莫哈韋沙漠測(cè)試飛行時(shí)墜毀。龐之浩表示,如果該項(xiàng)目投入使用,費(fèi)用相對(duì)要便宜得多,剛開(kāi)始可能在20萬(wàn)美元,大面積開(kāi)展后,可能只需10萬(wàn)美元。“存在的缺陷就是旅行時(shí)間短,只有2個(gè)半小時(shí)——可以看到美麗的地球、享受幾分鐘的失重過(guò)程?!痹邶嬛瓶磥?lái),真正面向大眾的捷徑是太空天梯的項(xiàng)目,至少是可以預(yù)見(jiàn)的真正能降低費(fèi)用的項(xiàng)目。
  他推測(cè),未來(lái)人類移民太空的方法主要有兩種,一個(gè)是建立太空城——具有科學(xué)幻想性質(zhì),即建立一個(gè)超大型的空間站,其建材基地需設(shè)在月球上,因?yàn)樵虑虻囊χ挥械厍虻?/6,且資源豐富,所以從那里就地取材和運(yùn)輸成本低。第二個(gè)是將火星改造成人類第二個(gè)家園,通過(guò)核彈的辦法提高火星的溫度,而要真正實(shí)現(xiàn),按照目前技術(shù)發(fā)展的速度可能還需要800年。

   跨出“搖籃”首先要做好心理準(zhǔn)備

   步入太空,對(duì)技術(shù)要求進(jìn)步,同時(shí)也對(duì)人體素質(zhì)有要求。
   李瑩輝說(shuō):“首先,應(yīng)該是心理層面的要求,因?yàn)檩d人航天不管是移民也好,還是外太空探索也好,都是跨出了人類進(jìn)化、發(fā)展、賴以生存的地球空間,必需要做好充分的心理準(zhǔn)備”。
  第二,是生理問(wèn)題。走出地球,進(jìn)入深空,就意味著沒(méi)有了地球大氣層的保護(hù),輻射則首先要進(jìn)行防護(hù)。從目前來(lái)看,人類本身還無(wú)法通過(guò)自身的能力去面對(duì)大劑量的、突然的太陽(yáng)粒子爆發(fā)事件。所以人類需要艙室或者掩體的保護(hù)才可以生存。第三就是生理對(duì)重力環(huán)境的適應(yīng)問(wèn)題,也是人類必須要適應(yīng)的挑戰(zhàn)。來(lái)源:《科技日?qǐng)?bào)》

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