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遭「洗劫」的宇航員

太空是個充滿魅力的世界,人和物都可以漂浮起來,非常神奇,許多人的職業夢想也許就是做一名宇航員,飛上太空,領略宇宙獨一無二的美景。不過,正所謂「高處不勝寒」,在空間站工作可不是什麼好職業。

根據2008年的統計數字,共有483名宇航員進入過太空,其中18人在任務中犧牲,死亡率高達3.74%,是人類從事的最危險的合法職業之一。即便安安全全地在空間站工作,宇航員其實也沒有我們想象的那麼光鮮亮麗,他們身體的每一個部位都將經歷一次大「洗劫」。

骨與肌肉萎縮

與地球相比,太空環境的一個最大特點就是失重。我們知道,肌肉和骨骼在地球上的任務之一就是抵抗重力,對身體發揮支撐作用,但到了太空,人處於漂浮狀態,這些肌肉和骨骼「無所事事」,長時間后就會出現骨和肌肉萎縮現象,返回地球重新抵抗重力時,宇航員們還可能經歷嚴重的肌肉受損。所以,許多宇航員在返回地球后,都是被抬出飛船的,隨後還會經歷一段長時間的療養期。

現在解決這個問題有一個簡單的辦法——鍛煉。在國際空間站工作的宇航員每天會鍛煉約兩個小時,來預防骨骼、肌肉和心血管的功能失調。不過,運動的選擇非常有限,只有一台跑步機,宇航員需要穿著一條能將他和跑步機連在一起的背帶,防止自己在運動過程中漂浮起來。

視力下降

骨質和肌肉含量損失,紅細胞減少和心臟萎縮,這些都是人們早就知道的宇航員綜合症,不過最近幾年,科學家們慢慢發現從太空返回地面工作的宇航員,竟然還會出現視力問題。研究顯示,在國際空間站工作半年後,宇航員的眼球變扁了,導致了他們的視力下降。那麼,是什麼導致了眼球變扁呢?

現在一個主流的解釋是在微重力條件下,由於沒有引力牽引人體體液下降,人的頭顱會受到更多壓力,讓視神經腫大,眼球略微變扁,這種頭顱內壓力還會導致宇航員的臉浮腫。

像肌肉和骨骼萎縮,現在可以通過飲食和鍛煉予以改善,如果人造重力技術沒有發展出來,科學家們也不知道如何處理在太空中的視力下降問題,而且也不知道在太空中如果呆的時間更長,視力會不會下降地更快。

糾纏不清的地球細菌

飛船在起飛前,每一個組件都會被消毒,為了避免地球細菌跑到太空,可以說是360°無死角消毒,但人本身就是一個巨大的「細菌供體」,大多數生活在人體中的細菌是良性的,甚至是有益的,但在微重力環境下,很有可能這些細菌會反過來攻擊人類。

一系列的科學研究表明,某些細菌,包括已知的病原體銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌,在宇宙射線的影響下會發生突變,繁殖的速度更快,毒性更強。

微重力環境還會抑制某些免疫功能,使得宇航員更容易患病。例如,一項研究發現,剛從太空返回的宇航員的白血球鎖定並摧毀大腸桿菌的效率會下降。如果得不到及時救治,大腸桿菌會使人出現嚴重的痙攣、嘔吐、腹瀉等癥狀,腎臟和血細胞受損,引起一系列危及生命的併發症。當然宇航員手頭會備有大量的藥物,但在太空中服用抗生素是有風險的,因為這些藥物可能消滅有益的細菌,進一步削弱抗感染免疫系統的能力。

在生活中,或許我們會盡量避免做CT掃描,因為擔心CT掃描的輻射對健康有影響,但如果你是個宇航員,你將不得不暴露於高能量帶電粒子的輻射中,這些帶電粒子能破壞細胞的分子和原子,傷害人的身體。

最新一項研究表明,43%已故阿波羅號宇航員死於心臟疾病,而主要兇手就是高濃度的太空輻射。由於登陸了月球進行勘測任務,阿波羅號宇航員比低地軌道太空飛行的宇航員患心血管疾病的概率高了4~5倍。

當然了,執行登月任務,畢竟還是少數人才做的事情。那麼,如果是在低軌道工作,比如國際空間站里的普通宇航員一般會遭受多大的輻射量呢?

根據研究計算,如果你在國際空間站工作一天,相當於普通人在地球上一年的輻射量,輻射濃度高出了365倍。如果遠離地球軌道,失去了地球磁層的保護,還會變得更糟糕。比如,從地球到火星的最短旅程可能讓宇航員每天遭受0.66西弗茨的輻射量,相當於一個人每天進行五六次的全身身體掃描。

目前,人類只能研製抵禦來自太陽高能粒子輻射的太空飛行器,卻對銀河系宇宙射線難以阻擋,就算飛船的外殼用30厘米厚的鋁板製成,也不會降低多少輻射劑量,相應地,宇航服也只能防止熱輻射,無法阻隔高能的宇宙空間電離輻射。所以,現在世界各地的航天局只能通過限制宇航員的太空行走次數和工作時間,來減少輻射對宇航員帶來的身體傷害。

比起在失重環境下可逆性生理疾病,另外一個更致命的威脅是宇航員可能會出現心理問題。

飛行在星際間可能聽起來讓人興奮,但在現實中,宇航員可不只是看風景那麼簡單,他們大部分清醒的時間會花在科學實驗、日常維護、艙外活動、機器人操作等工作中。儘管宇航員都是萬里挑一的,但在狹小的金屬盒子里,一呆幾個月,枯燥的、重複性的任務,以及遠離社交的生活還是難以避免地會導致一系列心理問題。

半個世紀來,美國NASA和俄國聯邦航天局一直致力於研究宇航員在太空執行任務時的精神狀況問題,並得出了人類在宇宙中患精神疾病的概率超過在地球上的觀點。在模擬環境下,現在科學家們已經可以確認宇航員可能會患上的精神問題包括:精神分裂、持續性失眠、譫妄、幽閉恐懼和痴獃。

也許是由於失重以及輻射對腦部的影響,或者是工作環境本身會讓人產生心理問題,一些宇航員已經開始頻頻出現錯覺。比如1995年,宇航試飛員謝爾蓋·克里切夫斯基曾公開談到曾感覺自己變成了一隻恐龍,還有人在太空中聽到了狗叫,看到了自己死去的妻子等等。

如果宇航員出現了心理問題,會帶來比身體損傷更大的嚴重後果,除了損失掉價值上億美元的飛行器,也許哪個宇航員還會反過來攻擊地球。正因如此,已故的俄國著名科學家、前蘇聯空軍大將、俄羅斯科學院前任院長奧列格·賈岑科才會感慨道:「限制人類探索太空的不是醫學,而是心理學。」



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