漫游太空看似很酷,但宇航员却面临着不少“死亡威胁”

2016-10-18 09:00:07     作者:钛极客      来源:钛媒体

标签: 太空 健康

太空环境对宇航员有一些特别伤害,能造成一系列潜在的神经系统并发症,如记忆衰退、焦虑、抑郁与决策能力变差等。

钛媒体注:今晨7时30分,搭载神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,顺利将景海鹏、陈冬2名航天员送入太空。飞船入轨后,将按照预定程序,先进行约2天的独立飞行,然后与天宫二号进行自动交会对接。组合体飞行期间,航天员进驻天宫二号,完成为期30天的驻留,并开展空间科学实验与应用技术试验,以及科普活动。

但你知道吗?看似这么酷炫的太空游,其实隐藏着不少“死亡威胁”。现在就让我们一起来了解下,宇航员都在承受着怎样的身体极限吧!

杨利伟曾向媒体描述过,自己在执行任务时曾出现长达几十秒的死亡错觉:“四周好像有大鼓在不停地敲(火箭抛掉逃逸塔后,发动机与箭体产生的强烈振动),身体仿佛快顶不住了,感觉像是经历了几十秒的死亡。还有180度的上下颠倒,几乎难以忍受。”

而这一次,神州11号将载着两位宇航员在天宫二号空间站生活和工作33天。在无重力的太空环境下,宇航员的身体会像处在青春期的少年一样发生各种变化。这就意味着,运动病、细菌感染、太空失明症、心理问题以及有毒尘埃都有可能让宇航员们直面死亡威胁。

对于航天事业来说,也许一项美国最新的研究结果并不是一个好消息。前几天,英国《科学报告》一篇来自美国研究团队的撰文就客观阐述了执行“火星任务”可能带来的后果——宇宙辐射或许会对宇航员大脑造成长期损害,严重时甚至会导致痴呆。

美国加利福尼亚大学欧文分校的放射肿瘤学教授Charles Limoli带领自己的团队研究了宇宙辐射对人类大脑的影响。在美国航天局的支持下,他们在其太空辐射实验室让一部分老鼠接受了高能带电粒子的辐射。

在实验过程中,研究人员使用了完全电离的氧和钛离子,这与宇航员在长期太空旅行中受到的宇宙辐射情景很相似。半年后,Limoli团队竟然发现,这些老鼠的大脑已经出现部分炎症,并遭受了神经元损伤。数据显示,老鼠神经元上的树突棘有所减少,进而扰乱了神经元之间的信号传输,导致大脑神经网络功能受损。

以上如果映射到人体身上,这种程度的损伤会导致人类在学习记忆测试中的结果非常令人失望。Limoli表示,这种类似的认知障碍在接受高剂量放射性治疗的脑癌患者中很常见。

此外,宇宙辐射还可能影响宇航员升空后的情绪,使他们在太空中更容易出现焦虑,影响人体的“恐惧消退”机制。这里的“恐惧消退”是指大脑主动抑制恐惧回忆带来的不悦感受,比如曾差点淹死的人在此这种机制的调节下就会减缓对水的恐惧心理。因此,Limoli认为,这对像电影《火星救援》中那种需要往返火星两三年的宇航员来说应该是个坏消息:

“太空环境对宇航员有一些特别伤害,能造成一系列潜在的神经系统并发症,如记忆衰退、焦虑、抑郁与决策能力变差等。这些问题会发生在现实的太空旅行过程中,并在旅程结束后持续很长时间,甚至有可能持续终生。”

当然,他们也正在寻找宇宙辐射的相关解决方案,比如,飞船在休息或睡觉区域加强防护,通过服药减少宇宙辐射的伤害等等。但Limoli强调,那些用于制造航天器的辐射屏蔽工艺绝对不是“终极预防策略”:

“目前,没有任何一项技术能够阻止这些粒子渗透航天器并影响宇航员的身体及精神健康。”虽然“火星任务”是这项研究的重点方向,与中国目前正在进行的神州航天任务还隔着一个“月球的距离”。但无论如何,“宇宙辐射”是每一个在太空留下足迹的宇航员不得不面对的残酷考验。

此外,随着2016年4月中国探索火星计划的正式立项,8月中国火星探测器的首次亮相,2020年中国“火星探测计划”的正式启动,我们总是会在未来某个时间点直面这个无法逃避的问题——宇宙辐射等死亡威胁将会给人类“占领太空”“殖民火星”“入侵月球”等航天任务带来什么样的变故?

比较有意思的是,这一次神州11号的两位宇航员还有一个非常重要的任务——在天宫二号启动我国的首次太空脑机交互实验。这个实验可将航天员的思维活动转化为操作指令,并监测航天员的脑力负荷等状态。也就是说,那些科幻片中航天员无需动口动手,“用脑想想”就能“指挥”各种操作的场景或许将成为现实。

天津大学精仪学院教授明东在接受《中国青年报》采访时曾指出,航天员在太空环境中,完成复杂作业任务会受到极大的限制。有了脑机交互技术,航天员可以不依赖外周神经和运动系统,将思维活动转化为操作指令。

同时,该技术也能监测航天员的脑力负荷等神经功能状态,实现人机的相互适应,减轻作业负荷。从某种程度上来说,这应该是我们能想到的最为理想的人机交互方式。

但问题来了——刚才提到的宇宙辐射如果对宇航员适应太空生活后的“恐惧消退”机制产生不利影响,一旦出现极强的情绪波动,宇航员们是否有足够的把握通过大脑来操控各项任务?不过有一点可以确认:脑机交互实验中的脑力负荷与视功能测试系统可以实时获取并解析航天员在作业任务时的生理信息变化(与感觉和认知功能相关)。

但监测仍然不意味着能解决问题,前沿科技当前最大的意义只是能让我们对未来更加充满信心。不管是中国的神州11号的太空之旅,还是马斯克与贝索斯的火星殖民计划,其上下求索之路仍然漫长。

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