蘇光路
星空神秘未知,登陸距離地球300多千米的太空并在那里生活,或許是我們普通人所憧憬、幻想的。除了失重會給宇航員的日常生活帶來種種困擾與不便,其他的我們似乎了解的并不多。其實,在太空生活,挑戰(zhàn)的不僅是宇航員的心理承受能力,更重要的是宇航員的身體極限。太空生活究竟會給宇航員的身體帶來哪些影響呢?一起去看看科學(xué)家的對比研究吧!
美國國家航空航天局(NASA)的科學(xué)家一直想獲得長時間的太空生活對人體機(jī)能影響的具體數(shù)據(jù),但他們苦于沒有可供比較參照的人選。直到一年前,一對孿生兄弟的其中一位——斯科特·凱利被選中成為宇航員,并確定去國際空間站工作近一年,而他的雙胞胎兄弟馬克·凱利則生活在地球上,科學(xué)家才終于獲得進(jìn)行對比實驗的寶貴機(jī)會。他們希望通過對兄弟兩人的身體變化情況進(jìn)行對比分析,研究太空旅行對人體的影響,從而為載人火星任務(wù)提前做好準(zhǔn)備。
2016年3月7日,在國際空間站生活工作了近一年的斯科特·凱利與兩名俄羅斯同伴搭乘“聯(lián)盟”號飛船返回地球?;氐郊液螅豁椥氯蝿?wù)正等著他——數(shù)十位不同學(xué)科的科學(xué)家相繼造訪,為他的身體連接上各種儀器,以獲取他們所需要的研究數(shù)據(jù)。此次比較研究的重點(diǎn)是太空生活對人的視力、骨骼與肌肉、心臟、體型等方面的影響。
視力下降
科學(xué)家獲取的第一手?jǐn)?shù)據(jù)顯示,太空生活對斯科特·凱利視力的影響很明顯,這在他們的意料之中。剛剛從太空返回地球的宇航員,大多數(shù)都存在不同程度的視覺問題,原因是太空生活使他們的視覺敏感度降低了。但是,科學(xué)家至今仍未完全弄清楚,人在太空中為什么會視力下降。
骨密度降低
在太空失重的情況下,宇航員無需用自己的腿行走,而是懸浮在空間站里,在不同區(qū)域間飄來飄去。所以,如果長期不運(yùn)動,他們很容易罹患骨質(zhì)疏松和肌肉萎縮的毛病,這也是最為常見的太空病。好在NASA的專家組為宇航員設(shè)計了一套康復(fù)訓(xùn)練動作,宇航員在太空中也可以進(jìn)行自我訓(xùn)練。比如,他們可以將自己固定在跑步機(jī)上進(jìn)行跑步訓(xùn)練,也可以進(jìn)行自行車訓(xùn)練,每天訓(xùn)練2~2.5小時。
斯科特·凱利在340天的太空生活中,總共鍛煉了700個小時,跑步距離長達(dá)1050千米。所以,當(dāng)他返回地球時,骨骼和肌肉并未受到太大的影響。
但實際測得的數(shù)據(jù)還是證明,盡管有可靠的保障措施,這近一年的太空生活還是使斯科特·凱利的骨密度有所降低。對于長期在太空生活的宇航員來說,他們的骨密度以每個月1%的速率降低。
強(qiáng)烈的宇宙輻射
在國際空間站上,宇航員受到的宇宙輻射量比地球上的人所受的輻射量要高出20倍。宇宙輻射將是宇航員在未來的火星之旅中面對的最大威脅之一。而宇宙深空的輻射量,更是高出地球表面的數(shù)百倍,也許會高達(dá)300倍。所以,對斯科特身體所承受的輻射量及對他健康帶來的影響,是本次研究的重點(diǎn)項目之一。
在太空中,人體的心血管系統(tǒng)可能沒有像在地球上那么堅強(qiáng)。就像骨骼和肌肉一樣,心臟的工作機(jī)制是按照地球重力的特點(diǎn)進(jìn)化而成的。因此,當(dāng)人進(jìn)入太空后,心臟的運(yùn)行機(jī)制就會發(fā)生變化,并改變形狀。宇航員返回地球后,最明顯的一個變化影響就是感覺很虛弱。
科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),宇宙輻射對心臟、中樞神經(jīng)及大腦的影響都是不可小覷的,它還可能提高被輻射者患癌的幾率,甚至可能會促進(jìn)冠心病癥狀的出現(xiàn)。
初步體檢證明,宇宙輻射尚未對斯科特·凱利造成明顯的傷害。但他還將與NASA的專家組保持長期醫(yī)學(xué)合作,隨時接受例行體檢,借以驗證他身體器官所受到的終極影響。
身高變長了
在接受體型變化測量前,斯科特·凱利的孿生兄弟馬克·凱利興奮地告訴專家組說,哥哥看上去明顯長高了,也變得帥氣了。這讓NASA的科學(xué)家一點(diǎn)也不意外,因為長期生活在微重力環(huán)境下,人的脊柱會被強(qiáng)力拉伸,他的身材自然就會變高。當(dāng)宇航員返回地球時,他們必須要重新適應(yīng)地球重力,像剛學(xué)走路的孩子學(xué)習(xí)平衡感一樣,并使自己的每一個動作慢慢協(xié)調(diào)起來。
測量的結(jié)果顯示,斯科特·凱利的確比出發(fā)前長高約5厘米??茖W(xué)家開玩笑說:“別高興得太早,用不了一個月的時間,你還會恢復(fù)到原來的身材,那樣也證明你的身體機(jī)能一切正常。至少我們現(xiàn)在還沒有發(fā)現(xiàn)你有什么不正常的地方,恭喜你了!”