全球各地的人们怀着敬畏之心观看了美国宇航局(NASA)的阿耳忒弥斯二号(Artemis II)任务,人类自1972年以来首次重返月球轨道。
作为一名医生和太空医学研究员,我好奇地观察了任务飞船猎户座(Orion)上的生活——四名宇航员在一个狭小的舱室内工作、进食、锻炼和处理个人卫生。
我的脑海中闪过诸多问题:如果未来任务持续数月,这种受限的生活环境在心理上是否可持续?当猎户座飞船飞越月球背面时,在40分钟的通讯中断期间发生医疗紧急情况怎么办?
我的先前研究已经强调,太空环境本身可能造成身体功能障碍,太空飞行的极端条件会影响人体内几乎所有系统。
随着人类准备进行下一次月球任务并最终前往火星,我们需要考虑如何在地球之外发展医疗保健服务。
我们需要自给自足、轻便、坚固且只需最少维护或不依赖地球支持即可运行的深空医疗系统。
宇宙辐射
在太空飞行中,宇航员可能会经历骨质流失、肌肉萎缩、眼部和视觉变化、免疫功能障碍、体液转移以及血栓风险增加等诸多问题。
深空环境由于距离和极端环境的双重因素进一步加剧了这些挑战。即使在国际空间站(ISS)运行的近地轨道,辐射仍然是一个主要问题。地球以外的任务将使宇航员暴露于更高水平的高电离宇宙辐射中。
这种暴露可能会增加癌症、心血管疾病、认知障碍和中枢神经系统损伤的风险。新兴证据质疑肾脏是否能耐受前往火星的长时间深空旅行。
这对宇航员健康和任务成功产生了严重的长期影响。
无法撤离
与地球距离的增加从根本上改变了太空中的医疗保健提供方式。通信延迟使得无法依赖地球的即时指导。
例如,火星和地球之间发送的信息可能需要约20分钟才能到达,这使得在紧急情况下无法进行实时咨询。
此外,距离的增加严重限制了补给机会。医疗设备、药品和消耗品可能会过期、降解或随时间耗尽,而快速撤离或医疗轨道脱离的可能性将不复存在。
今年早些时候,由于宇航员迈克·芬克(Mike Fincke)经历了20分钟无法解释的失语症状,SpaceX机组11号(Crew-11)团队从国际空间站(ISS)撤离。这是25年来首次从空间站进行的医疗撤离。
如果此类事件发生在月球基地或前往火星的途中,而即时撤离可能不可行,会发生什么?远离地球的重大神经、心血管或其他医疗紧急情况可能迫使宇航员必须自行照顾自己。
因此,问题是我们是否已准备好发展医疗保健服务,以及在地球之外维持人类健康的能力。
运动技术
一个关键领域涉及确保充足的营养和锻炼。研究人员已经在探索在极端外星环境(包括月球和火星栖息地)中种植新鲜且营养丰富的食物的方法。
除了营养本身外,食物选择在支持隔离期间的士气、常规和机组凝聚力方面也可能发挥重要的心理和社会作用,包括阿耳忒弥斯二号任务中的枫糖浆等物品。
锻炼在抵消太空旅行对骨密度和肌肉质量的影响方面同样至关重要。阿耳忒弥斯二号任务中使用的紧凑型飞轮阻力装置据报道能够产生相当于约400磅的阻力,尽管其大小仅相当于一个随身行李箱,这看起来特别有前景。
这类便携而强大的运动技术可能成为未来月球基地和深空任务中不可或缺的工具。
在月球上持续生活将需要精心设计的运动对抗措施,以在长时间的部分重力环境中保持肌肉骨骼和心血管健康。
移动医疗诊所
在深空提供健康保障将需要从根本上不同于传统太空医学模式,后者一直依赖于地球医学专家的持续支持。
相反,宇航员将需要大幅提高医疗自主性,包括评估、诊断和管理急慢性问题的能力。
月球基地或火星任务需要让机组人员能够使用整合在其飞船或栖息地内的完整移动医疗诊所。此类设施将配备足够的诊断和治疗能力,能够独立管理长期的健康问题。
阿耳忒弥斯二号任务提醒世界,人类可以再次进入深空。机组11号的医疗事件提醒我们,人类健康对所有太空任务都至关重要。这些任务的成功可能最终不仅取决于工程进步,还取决于能否成功保护和维持远离地球的人类健康。
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