深空辐射、微重力、幽闭空间……火星之旅危险知多少

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  火星上另4个 多 多前哨基地的艺术图。图片来源:美国太空网

  今日视点

  宇航员前往火星的旅程不必像游客们前往瑞士这样 轻松、惬意且自在,以后 一段充满了各种不确定因素和未知风险的冒险之旅。执行火星探索任务的宇航员将不得不长期与深空辐射、微重力、幽闭空间、与世隔绝等压力作斗争。

  毕竟,就目前的技术而言,宇航员到达火星合适须要6个月时间,而返回地球也须要同样长的时间。但会 ,大伙须要做好准备,克服生理和中理等方面的挑战。美国国家航空航天局(NASA)也正努力在本世纪30年代将宇航员送上火星以后,降低其不可能 面临的各种风险。

  压力源“协同作战”

  据美国太空网近日报道,NASA人类研究项目(HRP)首席科学家珍妮弗·福格蒂本月早些以后表示,宇航员搭乘的宇宙飞船“将不得不提供满足宇航员基本生存所需的一切甚至更多,不可能 大伙希望大伙可不还可不能否胜任这份对认知和身体情況全是极高要求的工作。”

  HRP的任务是找出航天飞行对宇航员的影响,并制定减轻和降低有有哪些影响的策略。福格蒂说,该项目旨在识别出5类“压力源”,有有哪些“压力源”能这样 显著影响人类在执行深空任务过程中的健康情況和表现,包括重力场的改变、不友好的环境、辐射、隔离/限制,以及与地球之间的遥远距离等。

  HRP科学家和世界各地的统统研究人员正试图认真分析并了解所有有有哪些压力源,大伙在地球上进行实验,仔细监测在国际空间站(ISS)工作的宇航员的心理和身体健康情況。这项工作的长期目标是帮助实现载人火星任务,NASA希望在本世纪30年代末以后完成你这俩使命。事实上,几年前,NASA宇航员斯科特·凯利和米哈伊尔·科尔尼延科在国际空间站呆了1另4个 多 多月(约是通常等待的图片 时间的两倍),以帮助研究人员评估非常长期的太空任务(比如火星往返之旅)对宇航员的影响。

  然而,要准确描述曾经一次火星之旅会给宇航员带来何种影响非常困难。福格蒂说,不可能 航天飞行的各种压力源一般不必“单独行动”,很有不可能 是“协同作战”,几乎不不可能 把所有危险因素倒入另4个 多 多实验环境中。

  这类,科学家在地球实验室中对动物进行辐射研究,就这样 考虑到微重力的影响,不可能 目前无法将其加入进去;而国际空间站无法提供深空辐射数据,不可能 它在地球的保护磁层内运行;此外,在轨道实验室安装辐射发射装置似乎也全是个好主意。

  辐射是最大风险

  统统压力源更令人担忧——研究人员和NASA官员反复强调,辐射是宇航员执行火星任务所面临的最危险因素之一。

  HRP项目的太空辐射元素科学家丽莎·西门森博士解释称:“人类前往火星最大的挑战之一是暴露于辐射的风险。长期暴露于辐射中不可能 带来的健康风险,辐射会通过活体组织传播,沉积能量原困DNA形态损伤,并改变统统细胞过程。”

  研究表明,暴露于高辐射环境下会增加宇航员晚年患癌症的风险。最近一项研究表明,执行火星任务的宇航员不可能 受到高剂量辐射,有有哪些累积的辐射足以损害大伙的中枢神经系统,使大伙在情绪、记忆力和学习能力等方面受到影响。

  福格蒂提到了曾经须要集中研究的有哪些的疑问:航天飞行相关的神经—眼综合征(SANS),也称为视觉障碍/颅内压(VIIP)。SANS指的是太空飞行不可能 给宇航员带来严重而长期的视力有哪些的疑问,这不可能 是不可能 二氧化碳气体气体流动增加了颅骨内的压力。

  福格蒂说:“目前在近地轨道上,SANS非常容易管理但会 也比较容易恢复,但以大伙对你这俩系统的了解,还过高 以预测在统统探测任务中,SANS有无也会保持你这俩情況。统统有,这是大伙目前研究的最优先的生理领域之一。”

  依靠月球上火星

  NASA目前的计划是,不直接去火星,以后 以月球为上面站。到2024年,让两名宇航员在月球南极符近着陆,以后不久,在月球及其符近建立长期可持续的基地。

  NASA官员表示,大伙将通过“阿尔忒弥斯”计划开展有有哪些活动,主要目的是学习将宇航员送上火星所需的技能和技术。“阿尔忒弥斯”基础设施的关键累积之一是另4个 多 多小型绕月空间站——“门户”,它将作为月球外皮活动的中心。无论是机器人的还是载人的着陆器,都将从“门户”下降到月球外皮,而在“门户”前哨上的宇航员,很不可能 也会从那里操作漫游车。

  小量研究将在“门户”内进行,其中大累积研究将调查宇航员在另4个 多 多真正的深空环境内的健康情況和表现。福格蒂提到了并全是研究策略,你这俩策略不可能 对规划“火星之路”有点有用——在月球轨道前哨上研究人类组织的小样本。

  曾经能规避另4个 多 多影响研究的最大有哪些的疑问——使用啮齿动物和其它非人类动物作为模型。福格蒂说:“大伙怎么才能 才能 在老鼠和人类之间架起一座桥梁呢?不可能 它全是直接适用的,这也困扰着陆地医学和研究。但会 随着芯片上器官和组织的不断涌现,以及科学家对其不断的验证,你会用有有哪些芯片概括出人体非常简化的侧面。大伙能这样 将芯片作为另4个 多 多模型有机体,在理解简化环境方面取得重大进展,以此来真正出理 人类的局限性的有哪些的疑问。”