前往火星的旅途中，宇航員的智商會降低？宇宙射線是一大危害

工業革命至今,人類消耗化石資源、透支生態系統的發展模式已處於一個極為危險的臨界點上,若人類無法懸崖勒馬,則人口爆炸、資源枯竭、生態系統崩潰、毀滅性核戰爭等等劫難會造成人類文明的毀滅,為了保留一絲絲人類文明的火種,人們一定會千方百計的移居其他星球,以目前的科技水平而言,移居火星是人們力所能及的唯一選項。不過,火星與地球的平均軌道距離為2.25億公里,憑藉當代的火箭技術,宇航員們需要9個月的漫長旅行才可以抵達火星,這意味著載人登陸火星所面臨的科學難題,比上世紀的「阿波羅載人登月計劃」多了一個數量級以上,比如長期失重的狀態下,宇航員們會付出很大的健康代價,他們會面臨視力下降、鈣流失和骨質疏鬆的麻煩。

無處不在的宇宙射線更為危險,前往火星途中的宇航員們會受到非常強烈的宇宙射線影響,為了研究宇宙射線對人體的損害、以及研發抵禦宇宙射線的設備和材料,歐洲空間局(簡稱「ESA」)組建了一支跨學科的研究小組,小組成員們依據「火星微量氣體任務衛星」的數據,估算宇航員們在執行火星任務的過程中,受到的宇宙射線劑量是「安全劑量」極限的1.5倍以上,也就是說,宇航員們在太空中1天受到的輻射量,相當於地球上的人們1年受到的輻射量。近期的一項研究表明,強烈的宇宙射線會傷害宇航員們的腦組織,對他們的認知和記憶造成極為不良的影響,導致他們無法應對火星任務中的種種狀況。

加州大學爾灣分校和斯坦福大學的科研人員組成一支聯合研究團隊,他們在實驗室中模擬太空環境,把小鼠置於低劑量的中子和光子輻射下,初始的輻射劑量設置為18厘戈瑞,隨著時間的推移,輻射劑量每天升高1毫戈瑞,整個實驗持續了6個月之久。實驗的結果表明,實驗室中模擬的宇宙射線對小鼠的大腦造成了不利影響,使「海馬體」(與小鼠的長時記憶有關)中神經元的運作方式發生異變、海馬體與皮層神經通路上的生物電脈衝也出現紊亂,這讓小鼠的學習和記憶能力大幅衰退,而且小鼠的精神狀態極不穩定,變得非常焦慮和躁動。

研究人員認為,大劑量的宇宙射線使實驗小鼠出現了「行為缺陷障礙」的癥狀,若宇航員們長期置於宇宙射線中,行為缺陷障礙的癥狀也將出現在他們身上,這樣的話,他們執行火星任務的過程中,一旦遭遇了什麼意外情況,他們會陷入驚恐、慌亂、獃滯的狀態,無法作出快速和有效的應對。曾經,研究人員不能在實驗室里模擬宇宙射線,這一類的實驗無法展開,現如今,他們發明了中子輻照設備,模擬深空中的低劑量輻射就不成問題了,他們認為宇宙輻射無法阻止人類的火星探索和移居計劃,不過,它仍是宇航員們在太空旅行的途中所面臨的最大威脅。

內華達大學的物理學家弗朗西斯.庫奇諾塔對聯合研究團隊的成果提出了質疑,他認為實驗小鼠身上的「行為缺陷障礙」癥狀,不能輕易的套用在宇航員身上,宇宙射線對人類的影響不該太草率的下結論。而且,聯合研究團隊使用的輻射劑量超出了美國宇航局的接觸上限,也就是說,美國宇航局是不允許宇航員們暴露在這麼大劑量的宇宙射線中,他們一定會竭盡全力的降低宇宙射線對宇航員們的影響,因此,聯合研究團隊的成果並沒有什麼實際意義。

小考題:你認為移居火星的計劃能否實現?歡迎你留言討論。

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