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人类如何实现太空旅行?科学家有新猜想,需要学会冬眠技能

这是唐宁街上的猫2635篇文章

你认为人类如何才能进行太空旅行?科学家们认为,人类应该学会像熊一样冬眠,这样更容易在探索太空的旅程中生存下来。

冬眠时,人的身体机能会关闭,呼吸减缓、心率降低,这将有助于宇航员进行为期八个月的从地球到火星的旅行。宇航员被包裹在宇宙飞船内的一个私人隔间里,他们会长时间睡觉,而不是在黑暗的太空中吃东西。

科学家们认为,冬眠将成为太空旅行的一个重要方面。一名宇航员每天要消耗3公斤的食物和水,从地球往返火星需要16个月的时间,这些水和食物就能装满一艘巨大的宇宙飞船。

如果宇航员冬眠,他们就不用吃喝,也不需要太多的氧气。这可以为任务节省数十亿美元,并减少75%的食物和三分之一的飞船体积。与此同时,宇航员也不会感到无聊、紧张或孤独,他们可以花更少的时间来保持健康或娱乐。

欧洲航天局先进概念团队的负责人利奥波德萨默尔说:“如果可以冬眠,人类将不再把地球视为窗外的一颗近在咫尺的行星。现在的宇航员只能看到外面的黑暗,这可能对他们造成严重的心理压力。”
没有重力,宇航员的肌肉会损耗,骨密度也会下降。在国际空间站有着全天候可用的高科技健身设备,他们遵循严格的锻炼协议,但还是会失去高达20%的肌肉量。但在冬眠时,人类会进入一种叫做“麻木”的特殊状态。在这种状态下,身体的新陈代谢会减慢,心率、呼吸和体温会下降,身体细胞也会停止分裂和死亡。

冬眠不同于睡眠,它允许人类在食物匮乏时保存能量,还可以防止太空旅行的一些有害影响。据了解,冬眠中的松鼠有着对辐射的抵抗力,这在太空中很常见,因为细胞复制速度较低,不容易受到损害。
冬眠还可以保持骨骼结构和肌肉张力。以黑熊为例,尽管冬眠长达六个月,但它们在春天出现时只有轻微的肌肉损失,在20天内就能恢复正常。

航天局冬眠研究小组的神经科学和细胞生物学教授尤尔根贝雷特哈恩说:“如果你在床上躺几个月,在这段时间里你会失去大量的肌肉组织。但在休眠状态下肌肉组织几乎不会失去,这意味着飞往火星的宇航员在冬眠时会处于良好的状态,不需要很长时间来恢复。”
研究还表明,科学家可以使用作用于大脑的药物,来诱导像老鼠这样通常不冬眠的动物进入“麻木”状态。还有一种方法,就是给身体降温以减少身体对能量和氧气的需求, 这样也能达到类似麻木的状态。在一些医院,这种方法还被用于治疗心脏骤停或脑损伤患者,他们会将患者的身体冷却到34摄氏度以减少器官损伤。

获得美国宇航局资助的美国航空航天工程巨头太空工厂,也认为这可能是一种将太空旅行者置于“合成麻木状态”的好方法。宇航员被放置在紧凑的吊舱中,在那里他们将进入为期两周的冬眠,然后苏醒几天再回到关闭状态。宇航员可以轮流进行冬眠,这样总会有一名工作人员醒着处理安全问题或应对紧急情况。
太空工厂首席执行官约翰布拉德福德表示,他们正在考虑通过鼻管向宇航员输送冷却氮气,这样可以减少50%的代谢活动,还可以使用环境空气和轻度镇静剂。此外他们还会对机器人手臂进行编程,来移动宇航员的四肢,检查身体传感器,并对肌肉进行电刺激以保持张力。
牛津大学睡眠生理学教授弗拉季斯拉夫维亚佐夫斯基说:“我相信人类冬眠的能力是存在的,但需要释放出来。对我来说,真正的问题不是我们是否能冬眠,而是如何冬眠。”



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