“冬眠”技术或颠覆未来太空旅行

2021-11-04| 点击：

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在科幻电影《流浪地球》中，领航员空间站中的宇航员们可以在危机时刻休眠。其实，这并非只是一个幻想，而是全球宇航员的真实愿望，但是，怎样才能使宇航员在健康状态下长期熟睡？如果人类能像熊一样冬眠几个月，这一问题就迎刃而解了。事实上，美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）都在研究控制宇航员“冬眠”的载人深空探测技术。日前，ESA就提出了一个从地球一路“睡到”火星的载人探测概念。那么，宇航员冬眠究竟有什么好处？又面临哪些困难呢？冬眠技术有助于破解深空探测难题众所周知，深空探测飞行距离远，时间动辄数月甚至以年计，宇航员面临长期宇宙辐射、肌肉流失、旅途寂寞等身心健康问题，而飞行中的食品、饮水、氧气等大量的物资消耗也将显着增加任务成本。这些都是限制人类将足迹迈向深空的未解难题。近年来，科学家们发现，与其研究更先进的火箭和飞船，不如通过让宇航员冬眠，使上述难题“消于无形”。

将冬眠技术用于载人探测火星任务ESA认为“可控的冬眠是载人太空飞行中一种改变游戏规则的技术”，并且成立了专门从事相关研究的“专题小组”，希望使其成为现实。日前，专题小组研究了将冬眠技术用于载人探测火星任务的可行方案，设计了初步的航天器冬眠居住模块草图。研究发现，通过宇航员冬眠，航天器的质量可以减少三分之一。根据ESA提出的方案，和有冬眠习性的动物类似，宇航员在进入冬眠前要先“增脂”以储存能量。之后通过服用一种特殊药物进入“麻木”的冬眠状态，随之舱室的亮度变暗、温度大幅度降低以将宇航员身体“冷却”。一般情况下，从地球到火星需要飞行180天左右，宇航员需要提前苏醒，度过至少21天的休养期。宇航员冬眠面临多重技术难题ESA希望能在未来20年实现载人冬眠火星探测。愿景虽好，但拦在路上的重重技术障碍却不可小觑。宇航员冬眠一个月、半年甚至一年后在太空中的某个地方醒来，肯定会感到陌生、震惊和恐惧，心理影响需要消除。

更关键的是，怎样保证冬眠技术的安全性？既要绝对保证宇航员准时醒来，又要防止冬眠对宇航员身体造成严重损伤。熊在冬眠时能够回收尿液和蛋白质，有的动物具备恒温唤醒功能，可以根据周围环境温度和心率周期来中断他们的冬眠状态。人类并没有自然冬眠习性，如何解决这些问题还不得而知。欧洲航天局表示，宇航员在进入冬眠前要先增脂储存能量，并服用特殊药物进入冬眠状态，随之舱室的亮度变暗、温度大幅度降低冷却宇航员身体。研究人员指出，一般情况下，从地球到火星需要飞行180天左右，宇航员需要提前苏醒，度过至少21天的休养期。

据了解，欧洲航天局公布航天器草图显示，航天器的体积、质量可以减少三分之一。冬眠居住模块为圆柱形，直径仅有5.9米，高度为5.33米。航天器拥有生命保障、居住、储藏、工作等9个系统隔间，能够满足6名宇航员需求。欧洲航天局表示，这一技术需要考虑宇航员身体和心理的健康状态，既要保证宇航员准时醒来，又要防止冬眠对宇航员身体造成严重损伤，并且对航天器有十分高的智能要求。

有实事表明，人类的确有可能够进入到冬眠一样的状态。2006年10月，35岁的日本男子不慎坠落沟谷。他在失踪24天后被救援人员发现。经医生检查证实，他还活着！并确定其新陈代谢几乎处于停滞状态。2015年2月，美国有医救组织发现了一个被困在大雪覆盖下已“死亡”14个小时的男子。医生检查后发现，他的身体冰凉，并不符合“死亡”条件。医护人员给这名男子做了长达15个小时的心肺复苏，并向其体内注入了温热的氧合血。两周后，这名男子从昏迷中苏醒了过来。他康复出院之时距离被发现“死亡”仅过了不到六周时间。

这次斑马鱼胚胎被成功复活可以说对是“人体冬眠”的一个模拟试验，为什么这么说呢？因为斑马鱼和人类基因有87%的同源性，在以往针对白血病、胰腺癌等医学研究中，斑马鱼常常被作为是人类的模拟生物。只是，即使这次成功复活了斑马鱼，距离复活人类其实还有很长很长的一段路要走。但是至少，我们已经看到了曙光。如果“人体冬眠”技术可以实现，其贡献即将是造福人类，延缓我们的生命。根据美国《华盛顿邮报》2015年发表的一篇名为《人类冬眠不再是幻想》的文章，现代科学家正在从冬眠的动物那里获得启发，希望将该技术应用在那些得了无法被治疗的疾病的患者身上，并为紧急外伤患者争取宝贵的救治时间。比如，一个身患绝症的病人会因为没有器官移植而死亡，他的每一次呼吸、每一次心跳都会让死亡逼近。但在冬眠状态下，一个人的心率可以从正常状态下的每分钟120次下降到每分钟4次。这也就意味着这个病人可以获得更多的时间来等待器官移植。再好比许多重伤者往往因失血过多而死亡，医生甚至来不及救治，而“冬眠”技术可以降低人体生理机能，争取更长的救援时间。来源：中国航天新闻网