太空病毒、脊椎萎縮，太空旅行有多少危險？

約翰·肯尼迪在1962年宣布美國將登陸月球，他表示這麼做並非因為這容易，而是「因為它非常難」，然而他並不知道這究竟有多難。

儘管如此，阿波羅11號登月以及此後載人航天任務的成功均激發了各領域的太空探索者以同樣的方式探索其他宇宙前哨。但對每一項新研究來說，到達火星和其他行星的旅程比預想的充滿了更多風險。

從地球表面起飛並在另一顆行星著陸已經足夠危險。然而，太空中的危險程度究竟有多大？《科學》雜誌列舉了火星和其他行星之旅中宇航員將面臨的五大最嚴重威脅。

（馮麗妃編譯）

很多宇航員夢想去往新世界，但這樣的旅程卻充滿了威脅生命的危險。圖片來源：NASA

宇宙輻射

通往另一個世界的途中，宇航員將會受到宇宙輻射的狂轟猛擊：在空間中「嗖嗖」穿行的微小的高能原子碎片會損傷細胞和DNA。由於地球磁場的存在，地球人得以避免宇宙線的輻射，但是一名未經保護的飛往火星的宇航員僅單程就會受到0.3西弗特的輻射，這遠低於8西弗特的致命輻射量或是1西弗特的致病輻射量，但研究人員認為這些輻射量（相當於24次X射線計算機斷層成像的輻射量）足以對腦細胞和其他細胞造成無可逆轉的損傷。

「在這一過程中，中樞神經系統是800磅的大猩猩。」加州大學爾灣分校輻射腫瘤學家 Charles Limoli說。在近日發表於《科學通報》的一項嚙齒類動物研究中，Limoli表示宇宙射線會在通往其他行星的過程中對宇航員造成長期腦損傷，導致痴呆、記憶缺失、抑鬱和決策能力下降等。「對於那些要花費兩三年時間往返於火星與地球之間的宇航員來說，這並不是好消息。」他說。但這個問題或許可以得到解決。包括Limoli在內的若干研究團隊正在研究一種藥物，它可以保護細胞和DNA免受損傷。另外，其他人也在設法研製能夠讓所有射線轉移方向的盾牌。

宇宙輻射、來自太陽的帶電原子碎片和銀河系外的超新星均會導致宇航員焦慮、抑鬱並影響決策。圖片來源：NASA

快憋瘋了

如果你曾有過長途家庭旅行的經歷，你可能會體驗到一絲去往火星的滋味，只不過你老爹播放了太多ABBA樂隊的歌曲，最終導致你逃離車廂。在長達1年無止無休的深空航行中，一次小口角對宇航員來說可能意味著生死。在今年發表的一項由NASA資助的長途太空飛行研究中，加州聖塔芭芭拉一家私人公司Anacapa Sciences的文化人類學家Jack Stuster寫道，飛往國際空間站執行任務的宇航員的首個考慮就是與同行的人好好相處。他們的日記整體上是積極向上的，但也反映了這個特點。「我覺得我實在想離開這裡。」一名宇航員寫道，「在如此逼仄的空間內與人長時間地生活，即便是那些平常根本不會惹惱你的事情過一段時間之後也會惹惱你……這會讓任何人發瘋。」

這還是從飛船的窗戶上可以看得見地球時的情況。如果宇航員處於遠離地球和目的地的宇宙空間時，事情會變得更加嚴酷，Stuster說。儘管這些感覺可以通過保持忙碌和對宇航員進行嚴格的心理監測加以限制，然而暴力甚至是暴動的「幽靈」將永遠存在。

NASA宇航員Scott Kelly在俄羅斯加加林宇航員培訓中心的聯盟號模擬器內。宇航員在通往另一顆星球的漫長旅途中需要在這樣狹小的空間內和睦相處。

圖片來源：Bill Ingalls/NASA

微重力

從YouTube視頻中可以看到宇航員玩耍浮動水泡或是毫不費力地做空翻，似乎微重力讓太空生活無比勁爆。然而在太空中，現實卻嚴酷得多。重力缺失導致骨骼和肌肉退化，造成一系列生理問題。國際空間站的宇航員需要每天鍛煉兩小時才能阻止他們的肌肉流失，但骨密度流失卻不可避免。

微重力還會通過其他不可預測的方式影響肌體。包括Scott Kelly在內的很多宇航員回到地球後都出現視力模糊的癥狀。據近日北美放射學會年會上的報告，其原因是脊髓液增加壓迫視神經和眼球從而導致遠視。在另一項研究中，科學家發現當國際空間站宇航員在太空中時，他們的脊柱肌肉（對於支撐和運動非常關鍵）顯著萎縮——下降了19%。這可能是超過一半國際空間站人員存在脊柱疼痛的原因，也可能是他們比地球居民椎間盤突出比例高出4倍的原因之一。那麼，解決方法是什麼呢？太空瑜伽！研究人員表示這或有助增加脊柱活動和強度。不過，他們究竟要做哪些瑜伽姿勢尚待確定。

微重力讓太空飲食變得有趣，但它還會導致肌萎縮。像美國宇航局的Karen Nyberg一樣的宇航員必須每天鍛煉兩小時才能阻止在軌期間的肌肉流失。圖片來源：NASA

太空病菌

從上世紀60年代起，人們就知道一些微生物可以在微重力、極端氣溫和輻射的危險太空環境中生存。考慮到人們盡最大努力清除飛船上的微生物常常以失敗告終，宇航員接觸這些潛在的病原生物體在所難免。現在，一項新研究也支持這一觀點。

今年10月，研究人員發現通過空氣傳播的真菌煙麴黴菌在國際空間站可以像在地球上生長得一樣好，這種病菌是最常見的人體侵入性真菌感染的原因。研究人員寫道，如果煙麴黴菌可以在太空中很好地生存，那麼很多其他致命病原體也同樣可以。研究人員表示這個問題迫切需要更好的探測和清潔策略，從而避免將滿滿一飛船的宇航員送到深空的危險環境中，使他們被地球上的病原體殺死。

煙麴黴菌是導致人體產生侵入性真菌感染的最常見原因。這種在空氣中滋生的微生物在國際空間站也可以很好地生存。

圖片來源：Anna_Gavrylova

人為錯誤

人非常容易出錯，在太空中的錯誤經常會釀成嚴重後果。科幻小說《火星救援》的作者Andy Weir就曾利用這一點組織了大量情節，描述陷入困境的宇航員如何專業地解決了數十個生死存亡問題。現實中的太空探索者並不總是那麼幸運。以挑戰者號和哥倫比亞號太空梭為例，兩者均因為機械故障而解體，均導致搭載太空梭的7名航天員罹難。挑戰者號失事的罪魁禍首是O形環橡膠密封圈，故障使得密封圈不能在冷環境中正常密封，從而導致太空梭在空中解體。哥倫比亞號則在重新返回時解體，原因是分離自機體的絕緣泡沫塑料隔熱層刺破了飛船左翼前緣。在兩起事故中，美國宇航局管理人員均知曉其中的機械問題，但卻認為這些問題無傷大雅，因為它們過去從未對航天任務造成影響。

在長距離太空飛行中，神經可能會處於緊繃狀態，輻射也可能導致不常見的焦慮、抑鬱困擾，看到人為原因造成的錯誤並不奇怪，如緊急迫降、太空艙漏洞或甚至是缺少飲用水供給等。千方百計減少太空危險，從過去的錯誤中汲取教訓，將有助於確保未來最安全地飛往火星和其他行星。如果運氣再好一點，我們的宇航員最後也會像Weir筆下的探險者一樣獲得成功。

中國北京航天飛行控制中心的技術人員在進行飛行任務控制，他們和宇航員攜手工作，以確保任務順利進行不出差錯。圖片來源：新華社

[責任編輯:宋雅娟]