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將宇航員營養(yǎng)問題列入長期太空飛行障礙清單

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2025年09月01日 20:28

雖然目前還沒有確定的載人火星任務(wù)計(jì)劃,但我們都知道這項(xiàng)任務(wù)即將到來。宇航員通常會(huì)在國際空間站上一次待上幾個(gè)月,我們已經(jīng)了解到很多宇航員在長期任務(wù)中面臨的危險(xiǎn)。然而,火星任務(wù)可能需要數(shù)年時(shí)間,這會(huì)帶來一系列問題,包括宇航員的營養(yǎng)問題。

營養(yǎng)可以幫助宇航員應(yīng)對(duì)國際空間站的太空飛行風(fēng)險(xiǎn),但長期火星任務(wù)則不同。因?yàn)槟抢餆o法補(bǔ)給。

從生理角度來看,低重力和輻射暴露是宇航員在國際空間站面臨的兩大慢性危害。低重力會(huì)導(dǎo)致肌肉流失和骨密度降低,而輻射暴露會(huì)增加患癌癥和其他退行性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)宇航員前往火星時(shí),每一段旅程可能需要 6 到 7 個(gè)月,他們可能會(huì)在火星上停留 500 天。

相比之下,阿波羅 11 號(hào)宇航員在太空中度過的八天則顯得微不足道。這些長途旅行將給宇航員的健康帶來負(fù)擔(dān),NASA 正在努力了解營養(yǎng)在幫助宇航員保持健康和控制風(fēng)險(xiǎn)方面能發(fā)揮什么作用。

他們目前關(guān)于宇航員營養(yǎng)的研究成果是一本可免費(fèi)獲取的 PDF書,名為《人類對(duì)太空飛行的適應(yīng):食物和營養(yǎng)的作用——第二版》。該書的四位作者都是營養(yǎng)學(xué)、生物化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)研究、太空食品系統(tǒng)和預(yù)防保健領(lǐng)域的研究人員。

作者寫道:“營養(yǎng)在探索中的重要性已在歷史上多次得到證實(shí),無論是在跨洋航行、穿越極地冰川的探險(xiǎn)還是在穿越未開發(fā)大陸的跋涉中?!?/p>

自航海和探險(xiǎn)時(shí)代以來,科學(xué)家們已經(jīng)學(xué)到了很多有關(guān)營養(yǎng)的知識(shí),但作者寫道:“過去的旅程與太空探索之間的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別是,宇航員不太可能在途中找到食物?!边@意味著了解宇航員在長途旅行中的營養(yǎng)需求和食物系統(tǒng)需求“對(duì)機(jī)組人員安全和任務(wù)成功至關(guān)重要,就像航天器本身的任何機(jī)械系統(tǒng)一樣?!?/p>

本書探討了宇航員面臨的獨(dú)特挑戰(zhàn),并提供了與這些挑戰(zhàn)類似的多項(xiàng)研究數(shù)據(jù)。例如,南極洲的營養(yǎng)研究重復(fù)了宇航員在長期任務(wù)中可能面臨的孤立和缺乏陽光的情況,而頭朝下傾斜臥床休息則重復(fù)了他們必須忍受的肌肉骨骼廢用。

宇航員在長期太空飛行中面臨一系列健康風(fēng)險(xiǎn)。輻射暴露及其致癌風(fēng)險(xiǎn)、微重力及其對(duì)肌肉和骨骼的影響是最著名的風(fēng)險(xiǎn)。但也有其他鮮為人知的風(fēng)險(xiǎn)。

宇航員可能會(huì)患上神經(jīng)眼綜合征,他們的免疫系統(tǒng)可能會(huì)變?nèi)?,他們的腸道生物群可能會(huì)發(fā)生變化。所有這些情況都與營養(yǎng)有關(guān)。雖然科學(xué)家并不完全了解一切是如何運(yùn)作的,但很明顯營養(yǎng)在其中發(fā)揮了作用。這本書概述了正在進(jìn)行的研究類型以及目前的理解。但作者們對(duì)

一件事很清楚:為宇航員提供適當(dāng)營養(yǎng)的系統(tǒng)需要發(fā)揮作用。

國際空間站宇航員(俄羅斯宇航員除外)的部分食物來自每位宇航員訂購的“機(jī)組專用菜單”(CSM)容器。他們提供的食物占總食物的 10% 到 20%。每次補(bǔ)給任務(wù)中,他們還會(huì)收到少量新鮮食物和保質(zhì)期有限的食物。這增加了宇航員的食物種類,有助于補(bǔ)充營養(yǎng),但宇航員們?nèi)匀槐硎?,他們希望獲得更多的 CSM 和新鮮食物。

在地球上的發(fā)達(dá)國家,滿足營養(yǎng)需求相當(dāng)簡單。我們大多數(shù)人都可以去超市和/或農(nóng)貿(mào)市場購買新鮮農(nóng)產(chǎn)品和其他健康食品。

太空中根本不存在同樣的多樣性。國際空間站的宇航員進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)性的“耕作”,并成功種植了一些食用植物,如生菜、羽衣甘藍(lán)和卷心菜。然而,這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足種植足夠食物以滿足營養(yǎng)需求,尤其是在火星任務(wù)中,因?yàn)榭臻g和有效載荷可能非常寶貴。

關(guān)于宇航員營養(yǎng)的一個(gè)顯而易見的問題是補(bǔ)充劑是否可以取代營養(yǎng)食品。作者提出的證據(jù)推翻了這一想法。他們寫道:“許多先前的研究表明,全食提供的復(fù)雜協(xié)同效益無法通過補(bǔ)充劑復(fù)制?!?/p>

事實(shí)上,在某些情況下,補(bǔ)充劑可能是危險(xiǎn)的?!白罱难芯窟€發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充某些抗氧化劑,如維生素 E 和維生素 A,會(huì)增加患癌癥和全因死亡的風(fēng)險(xiǎn),”作者解釋道。

對(duì)太空食品系統(tǒng)的需求不僅限于營養(yǎng)。它還具有社會(huì)和健康益處。知道自己可以獲得各種健康食品可以提高士氣。與其他宇航員分享或交易高價(jià)值食品的能力可以創(chuàng)造善意和合作的愿望。想想與朋友或家人一起吃飯以及它提供的所有社會(huì)聯(lián)系。

據(jù)作者稱,目前還沒有解決火星任務(wù)營養(yǎng)障礙的辦法。事實(shí)上,目前還沒有設(shè)計(jì)出任何系統(tǒng)來為宇航員提供長期太空飛行所需的營養(yǎng)。“目前,沒有食品系統(tǒng)可以滿足長期探索任務(wù)(如火星任務(wù))的營養(yǎng)、可接受性、安全性和資源挑戰(zhàn),”作者寫道。

然而,研究人員表示,開發(fā)這種系統(tǒng)至關(guān)重要。沒有它,長期任務(wù)和執(zhí)行任務(wù)的宇航員將受到影響,甚至可能面臨災(zāi)難性的失敗。

作者寫道:“為滿足所有規(guī)定的營養(yǎng)需求而開發(fā)和配置的太空食品系統(tǒng)應(yīng)該在每一次載人飛行任務(wù)中提供,作為應(yīng)對(duì)健康和體能下降的重要措施。”

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