外太空设下的最大障碍
最近,火星计划正在如火如荼地展开,但是这个远超500天的天空之旅,人类的身体能不能适应呢?第四军医大学航空航天生物动力学主任孙喜庆说,在外太空,对人体造成伤害的主要是失重和辐射问题,这是目前空间站不能解决的问题。在外太空,超越地球人的辐射量会增加宇航员患癌症的几率,而且有基因突变和后代致畸的可能。
失重的影响更是全方位的。肌肉、骨骼、内脏功能、免疫系统,都会受到严重的影响。失重造成的空间运动病,会使宇航员出现头晕、呕吐等症状。相比之下,骨质疏松、肌肉萎缩、心血管疾病更加严重。但是,通过吃养心药、保健等医疗手段,心血管问题并不会一路恶化下去,而肌肉萎缩、骨质疏松的问题则更难对付。
太空生活6个月后肌肉萎缩
去年,美国研究人员以9名美国和俄罗斯宇航员为研究对象,发现长时间的空间站生活,给他们带来了严重的肌肉萎缩问题。这些宇航员在国际空间站停留6个月时间,研究人员发现,宇航员小腿肚肌肉中低收缩纤维失去了超过40%的活力。因为长期处在失重的环境中,肌肉不再承受压力,不管宇航员进入太空前肌肉有多发达,他们都遭遇相同的肌肉萎缩。为了对抗这种萎缩,宇航员在太空必须强制性地每天锻炼一到两个小时。回到地球后,宇航员们还要进行长时间的物理治疗,来扭转肌肉萎缩的问题。
不可逆转的骨质疏松
孙喜庆说,目前研究发现,骨质疏松的问题是难以逆转的。人体的骨组织有正常的钙化、钙盐与基质呈正常比例,但骨质疏松表现为骨组织量的减少、骨骼中钙的丢失。
“在外太空失重环境下,人体骨骼每个月丢失的钙达到人体骨骼钙总量的1.5%~2%。这种流失,目前很难用药物补钙的方式加以弥补。”孙喜庆分析,原因有可能是骨骼在地球上所承受的压力,在失重状态下就消失了。没有了压力刺激的骨骼,骨质流失的过程加快,而生长的过程则大大放缓。
全球瞩目的“火星500”实验
登火星计划要想实现,必须先要挑战的是宇航员能不能在失重状态下长期飞行。科学家预计,乘航天器到达火星的时间大约需要250天。在火星上等待最佳返程时间,需要在火星上停留30天,回程可能需要240天。这样计算出来的结果是,宇航员需要在密封、失重的空间里挑战520天的新纪录。目前俄罗斯宇航员创下的最高纪录是438天。
2010年6月3日,在俄罗斯科学院莫斯科生物医学问题研究所的模拟太空舱内,一场全球瞩目的模拟火星探索之旅520天的实验开始了。6名志愿者(其中包括来自中国的王跃)进入太空舱,开始了长达520天的挑战实验。实验想要知道的是人类在“星际旅行”中所能承受的身心极限。如果试验顺利,志愿者们将于2011年11月出舱。
(《广州日报》1.16 李文)