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入住天和艙:數月的太空任務會如何影響宇航員?英雄不是白叫的

2021-11-16由 科技修仙EScat 發表于 歷史

神舟12號順利將送三名宇航員進入太空,成為我國空間站天和艙首次入住人員,並開啟為期三個月的飛行任務,這是我國空間站階段首次載人飛行任務。

因此,想必你一定很關心宇航員們的空間站生活,會給自己的身體帶來怎樣的影響?

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太空是一個不適合人類生活的並充滿危險的地方,有著高水平輻射和微重力條件,而空間站又是一個密閉的生活環境。這些不利因素都會對宇航員們造成傷害。

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輻射

在地球上,我們受到地球磁場和大氣層的保護,不受構成空間輻射環境的大多數粒子的影響。即便如此,地球上的每個人每天都暴露在低水平的輻射下,從我們吃的食物到我們呼吸的空氣。

在太空中,宇航員暴露在與地球上不同的、不斷增加的輻射水平下。三大來源對空間輻射環境有貢獻:地球磁場中的粒子、來自太陽的太陽高能粒子和銀河宇宙射線。

降低輻射暴露風險的一大挑戰是一些空間輻射粒子(尤其是銀河宇宙射線)難以遮蔽。取決於宇航員經歷的總輻射量和他們經歷這種暴露的時間長度,會對健康有不同程度的影響。

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由於輻射可以穿透活組織,對產生血液和免疫系統的骨髓幹細胞造成短期和長期損害,特別是高水平的輻射會導致淋巴細胞中的“染色體畸變” 。

而這些細胞是免疫系統的核心,任何損傷都會削弱免疫系統,因此這種損害會導致宇航員的免疫力降低。

使得人體內已經存在的病毒(通常會被抑制)變得活躍。隨著時間的推移,特別是在太空飛行任務的密閉區域內,免疫缺陷會導致感染在空間站人員中迅速傳播。

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同時,輻射也與宇航員白內障的高發病率有關。此外,動物和細胞研究表明,與地球上的輻射相比,空間環境中的輻射型別對健康的影響更大。

一份NASA的研究報告還指出,輻射可能會損害宇航員的大腦,加快阿爾茨海默氏病的發展。如果是太陽耀斑事件(雖然很少見),甚至可以在幾分鐘內產生致死的輻射劑量。

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微重力

人類在失重的最初幾個小時遇到的最常見問題,被稱為太空適應綜合症或 SAS,通常稱為太空病。

它與暈動病有關,並隨著前庭系統適應失重而出現。SAS 的症狀包括噁心和嘔吐、眩暈、頭痛、嗜睡和全身不適。

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此外,在太空中,宇航員會失去體液量,包括高達 22% 的血量。因為要泵出的血少,心臟就會萎縮。心臟減弱會導致低血壓,並可能產生“直立耐受性”問題。

而且體內的液體在失去重力的約束後,會向上轉移到頭部,這可能會給眼睛帶來壓力並導致視力問題。

同時,鼻子的粘膜也會腫脹,所以宇航員經常會出現鼻塞。但如果在太空停留一段時間後,體內的液體就會平衡。

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長期失重的另一個主要影響涉及骨骼和肌肉的損失。沒有重力的影響,骨骼肌不再需要維持姿勢,因此,一些肌肉會迅速萎縮。

如果沒有定期鍛鍊,宇航員可能會在 5 到 11 天內損失多達 20% 的肌肉質量。

並且,微重力環境能導致每月大約 1。5%的骨組織損失,尤其是下椎骨、臀部和股骨。

不過與患有骨質疏鬆症的人不同,宇航員最終會恢復骨密度,不過是在返回地球后。通常 3-4 個月的太空旅行,大約需要 2-3 年才能恢復失去的骨密度。

但如果不採取任何預防措施,宇航員可能會因脫水和骨骼中鈣的流失增加,而提高患腎結石的風險。

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密閉的生活空間

生活在太空的心理影響尚未得到明確分析,但地球上確實存在類似的環境,例如北極研究站和潛艇。

相關人員都承受著巨大的壓力,加上身體對其他環境變化的適應,會導致焦慮、失眠和抑鬱。

而對於普通人來說,僅僅是14天的隔離生活,就讓人幾近崩潰。

兩次獲得蘇聯英雄稱號的宇航員Valery Ryumin在其關於禮炮 6 號任務的自傳書中引用了O。 Henry的《處女膜手冊》中的這段話:“如果你想了解煽動過失殺人的技藝,就把兩個男人關在十八乘二十英尺的小屋裡,持續一個月。人性是受不了的。”

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除此之外,由於飛行甲板上的明暗迴圈變化很大,以及航天器白天的照明不足,使得太空中睡眠的長度和質量都很差。

這些晝夜節律紊亂會對宇航員的神經行為產生深遠影響,並加劇他們已經在承受的心理壓力。

由於太空生活實在是個辛苦活,為了能夠適應,每一位航天員在上天前,都需要經歷30多門基礎理論知識和140多個專業科目的嚴苛訓練。

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比如要在高速旋轉的離心機裡承受40秒的8倍重力加速度,相當於承受8倍的自身體重,因此每次訓練都使得航天員呼吸異常困難。

還要身著160多公斤的水下訓練服,持續訓練3~4個小時,因此每次訓練結束,體重都會下降4~5斤,累到吃飯甚至拿不住筷子。

現在,他們的努力沒有白費,神舟十二號載人飛船發射圓滿成功,天和艙首次入住人員,只期待接下來能夠一切順利,他們能凱旋歸來。

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