美国宇航局宇航员苏尼塔·威廉姆斯和巴里·“布奇”·威尔莫尔在完成了一次延长至九个月的空间任务后,已安全返回地球。
Crew-9飞船在美国佛罗里达州海岸附近溅落,标志着这次意外延长的国际空间站(ISS)之旅结束。他们的任务始于2024年6月5日,原本预计只持续八天,但由于技术问题,他们在太空中停留了超过九个月。这种长时间的太空暴露会对宇航员产生持久的影响。
短期影响
最令人担忧的影响之一是骨骼和肌肉健康的恶化。在国际空间站的微重力环境中,宇航员会漂浮,身体会发生显著变化。在地球上,重力不断作用于肌肉和骨骼,提供自然阻力。而在太空中,没有这种力量,肌肉会变弱,骨骼会失去密度,因为它们不再承受重量。宇航员每月可能会失去约1%的骨质,特别是在下脊椎、髋部和股骨,这增加了返回地球后的骨折风险。为了对抗这一点,他们遵循严格的锻炼计划,以保持在任务期间的力量和骨骼健康。
在太空中,宇航员的脊椎会伸长,使他们身高增加几英寸。然而,这种暂时的高度增长在返回地球后会消失,通常伴随着背部疼痛,因为脊椎需要重新调整。
由于宇航员漂浮而不是行走,他们的脚部几乎没有摩擦或压力。这导致保护性角质层软化,脚部皮肤变得敏感并剥落,类似于“婴儿的脚”。为了恢复,宇航员会经历一个逐步的再适应过程,包括赤脚在有纹理的表面上行走、接受足部按摩以缓解不适,并进行康复训练以加强脚部肌肉和皮肤。
长期影响
长期的国际空间站任务还会对心血管系统产生显著影响。在地球上,重力将血液、水分和淋巴液向下拉,使其均匀分布。然而,在微重力环境中,没有重力的作用,体液会向上移动到头部,导致面部肿胀、鼻塞和颅内压增加。同时,下身的体液减少,使宇航员的腿部看起来更细更弱,这种现象被称为“胖头鸟腿综合征”。
为了对抗这些变化,宇航员会进行康复训练,包括促进血液循环的物理锻炼,如下半身力量训练和耐力训练。
在国际空间站的微重力环境中,心脏不需要像在地球上那样努力地泵血对抗重力。研究表明,宇航员的心脏在长时间太空任务中会变得约9.4%更圆。虽然这种形状变化不会立即带来健康风险,但它可能降低心脏的泵血效率,增加返回地球后的心血管问题风险。然而,这些改变通常是暂时的,心脏会在重新暴露于地球重力后逐渐恢复正常形状。
与地球不同,太空无法提供对高能宇宙辐射的天然保护。宇航员会暴露于来自太阳的高水平辐射,相当于每天一次胸部X光检查。在九个月的时间里,苏尼塔·威廉姆斯所受到的辐射量相当于近270次胸部X光检查。长时间暴露在这种高水平的辐射中会削弱免疫系统,损害组织,并增加辐射病和癌症的风险,对宇航员造成长期健康威胁。
即使回到地球后,骨密度可能需要数年才能完全恢复,有些宇航员甚至永远无法恢复到任务前的骨强度。这增加了晚年患骨质疏松症和骨折的风险。
在太空中度过数月还会影响宇航员的心理健康。国际空间站的环境与地球截然不同,每90分钟绕地球一圈,宇航员每天会经历16次日出和日落。这会扰乱他们的昼夜节律(生物钟),影响睡眠模式。宇航员还会经历隔离和封闭,他们在有限的空间内与少数机组成员共度数月。缺乏个人空间和社交互动会影响心理健康。随着时间的推移,这些条件可能导致抑郁、焦虑和认知功能下降。多项研究表明,长期太空任务会损害宇航员的认知功能,影响决策、反应时间和情绪稳定性。
但宇航员并非普通人,他们是心理上最坚强、身体上最健康的人类之一。过去,他们凭借强大的心理韧性克服了所有这些问题。
例如,苏联宇航员瓦列里·波利亚科夫完成了单次任务中最长的太空停留,他在和平号空间站上度过了大约437天。返回地球后,波利亚科夫选择不被抬着走,而是自己从联盟号降落舱走到不远处的椅子上,以证明人类有能力在火星表面工作。
苏尼塔·威廉姆斯勇敢地完成了这次未计划的九个月太空任务,再次证明了人类的毅力可以在宇宙中取得非凡成就。
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