太空旅行是我们一直以来的梦想,但把人类送上火星以及星际更远处,则需要人体进行长期的低温睡眠和冬眠。因为我们的身体并不是为太空而生,我们在飞越宇宙星辰中,身体需要太多的维护,而太空缺少我们需要稳定供应的东西——水、食物和氧气。我们渴望温暖,但在深度空间里可没有,那里的平均温度为零下270度。
即使我们能无需供给,能生存在冰冷的真空里,但没有娱乐和活动空间估计也会把人逼疯。2013年,俄国为期17个月太空飞行模拟的参与者在狭小宿舍里变得抑郁嗜睡,他们严重渴求隐私,而且经常漏掉对真正的太空飞行至关重要的锻炼。其实确保太空旅行者在长期飞行中保持健康需要参考两种东西:货物和重量。食物、水、锻炼器材和电视机这些货物都很重,燃料昂贵但不稳定,你带进太空的重量越大,消耗的燃料也越多,人类活动越多,对供给需求就越多。为此航空工程师终于找到了解决问题的关键:深度睡眠!
当太空旅行人员处于冬眠时,消耗就会大副度减少。根据NASA资助的一项研究, 使宇航员们保持不省人事能砍掉任何给定旅途几乎一半的载重,当乘员被置于不活动状态,就可以移除太空船的许多子系统,人类所需的空间和设备能显著减少,长期太空旅行的消极心理社会影响也可以减轻。
科幻电影中的深度睡眠
我们在电影中也经常可以看到在太空旅行中进行深度睡眠,如《异形》系列,这是很多人第一次了解到太空深度睡眠,当然这不是第一部提出在长期太空探索中进行深度睡眠的电影。1968年《人猿星球》和《2001:太空奥德赛》两者中的乘员都在前往宇宙的途中沉睡。七十年代电视剧《太空堡垒卡拉狄加》里有一个沉睡的太空人;往后的年代里我们见到《黑洞表面》、《撕裂地平线》、《深空失忆》、《普罗米修斯》等更多科幻电影都采用这种低温睡眠的特效方式,沉眠数十年的乘客,在太空飞船中苏醒过来,飞船仍在抵达遥远终点的途中…
科幻巨制《太空旅客》也是如此,讲述遥远的未来人类乘坐 ” 阿瓦隆 ” 号太空飞船进行太空旅行,准备前往另一颗宜居星球,每位旅客都需要沉睡 120 年,电脑的一个小故障却让男女主角 ” 意外 ” 早醒了 90 年。孤独的太空旅行中,两位孤独的乘客开始相识相爱,但之后他们发现乘坐的飞船出现故障,而拯救 5000 名乘客的任务就落到他们二人肩上。其实我们完全可以把这把电影看作一部造价昂贵、细节讲究的科教纪录片,向我们呈现未来的科技成就和宇航生活。
不过人类目前完全没有做好准备像吉姆·普雷斯顿和奥萝拉·莱恩那样进行星际旅行,这还需要人类在深度睡眠领域进行进一步的研究探索。目前人类在休眠下的生存记录是14天,而仅仅为了抵达火星,宇航员们就需要沉睡十倍以上时间。以我们目前的火箭技术,在地球和火星间的五千五百万公里旅途需要六至九个月。
目前太空旅行中休眠的可能性
尽管对于新兴医学技术的研究,科学家们有希望能保持人类处于无意识几个星期或更久,但这项研究却一直被中断,因为除了消耗大量的资金外,研究总是走入死胡同,需要重新开始。从2013年开始,位于亚特兰大的宇航工程公司SpaceWorks就在探索把太空旅行者维持在类似冬眠状态的可能性。那一年他们收到了NASA的12项先进创新概念(NIAC)拨款之一,进行“人类诱导休眠火星转运栖息地” 一期项目。
SpaceWorks公司认为目前一种常见医疗步骤就是把人类送往最遥远太空的关键,研究员Doug Talk说:“人类目前最接近冬眠的经历是一种叫做低体温疗法的医学状况,低体温疗法通过冰敷、降温毯和血液导管等方法把体温降低约10度,用于治疗心脏骤停和某些先天缺陷婴儿。这项技术中低温是休眠的核心,它减缓体内器官的运作,降低心脏和代谢系统的速度,比起清醒的人你所需食物和占用空间更少,而且因为你没有意识,也就没有幽闭症的风险。”SpaceWorks公司相信他们能用低体温疗法使人类像熊一样进入长期冬眠状态,而一旦进入冬眠,就能把人类进行太空运输。
自从2003年以来,低体温疗法在患有胎儿缺氧的新生儿和头部创伤、神经损伤、中风或心脏骤停的成年人的急救护理中就一直是常见疗法。医生降低病人的体温让他们存活足够长时间以获得救生技术和材料,如捐赠器官、遥远的药物或解毒剂。在大多数医疗病例中,医生把病人置于低体温下几分钟到几小时,SpaceWorks则想要使用它长达数天。
事实上他们的太空休眠插图和电影极为相似,都是将无意识的人类装在有衬垫的玻璃管子里,每个身体都被当作是肉基的易碎硬件来被照料,一个位于中央的独臂机器人来确保这些太空旅行者的身体基本需要能得到满足。除了往身体里泵入水和养分、提供镇静剂防止身体颤抖以外,机器人还定期进行温和的电击来预防肌肉萎缩。
尽管昏睡多日,宇航员醒来时多半不会觉得神清气爽。科学家认为一个人在冬眠期间可能会循环经历觉醒(但不会清醒)和非快速眼动睡眠期。他们可能会在类似睡眠缺乏的精神状态里醒来,并需要一段短时间的睡眠来从昏睡乘客过渡到活跃的探索者。但SpaceWorks总裁约翰·布拉德福德(John Bradford)认为冬眠状态的体验不会是不愉快的,他说:“冬眠的体验会类似于接受手术麻醉,这很可能会类似于在医院里被麻醉进行手术,会有一些轻微的镇静剂,其大部分是用于抑制身体会自然发生的颤抖。”
不管是好是坏,人类不像熊那样可以在冬眠期间凭借储藏的脂肪存活。在太空旅行的休眠期间,人类身体只会靠着静脉营养管泵入维持人生存所需的最低额度的脂类、氨基酸和葡萄糖。当然这和把清醒的乘员送去火星所必需的栖息地和补给品相比,已经是非常节俭了,不过节俭的有些令人倒胃口,即提议中的水回收系统,它将过滤舱室湿气和乘员尿液作为饮用水使用。
布拉德福德解释说他们设想让宇航员每次休眠两个星期,他们会交错醒来,确保随时都有一名乘员清醒。醒来的乘员会花一两天确保维持沉睡同事们生存的设备工作正常,并检查来自地球的任务更新。在他们清醒班次末尾,他们会帮助下一班的成员醒来。
NASA发言人说NIAC研究竞争激烈,但此外出于隐私考虑拒绝透露拒绝原因。布拉德福德说他不确定NASA为什么做此决定,他说:“也许他们并不相信在任务层面上的好处,希望我们能进入下一个实际测试,如动物和人体测试,并开始实际的生理试验。这是我们对反馈的解读,我们投标的计划,资金超出了他们的范围,拨款不足以开始实际的医学测试。”布拉德福德说NASA除了NIAC拨款还有其他Spaceworks可以取得的资金渠道,并且SpaceWorks正在寻求途径以使他们的太空冬眠能满足NASA的需要。
看起来太空旅行人类还需要很长的路要走,不过这已然成为定局,人类总会将科幻变成现实,终有一天我们会在深空中遨游。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。
在华夏文明的神话谱系中,炎帝与黄帝的并立不仅是两位部落首领的传说,更是中华文详情
在华夏文明的璀璨星河中,宋朝以319年的国祚、18位帝王的更迭,勾勒出中国封详情
五代十国时期,南唐名臣韩熙载的一生跌宕起伏,他的结局更似一首悲怆的挽歌,在历详情
公元220年的成都城内,一场关乎蜀汉政权存续的隐秘博弈悄然落幕。养子刘封在刘详情
在清世宗雍正帝的铁腕统治下,直隶总督李绂的生死存亡成为检验皇权与清流博弈的试详情
在《三国演义》的叙事框架中,淳于琼以"乌巢酒徒"的形象定详情
在秦末汉初的烽烟中,一位出身沛县丰邑的布衣老者,以七十五载春秋见证了从泗水亭详情
在朝鲜王朝十二代君主更迭的权力漩涡中,文定王后尹氏以“继后”身份执掌中宫四十详情
樊哙,西汉初年的著名将领,以勇猛善战著称,与汉高祖刘邦有着深厚的交情。然而,详情
在北宋政坛的风云变幻中,王钦若推荐寇准为副宰相这一事件,宛如一颗投入平静湖面详情
唐懿宗李漼(833-873)的统治,恰似一曲王朝衰亡的挽歌。作为唐朝第十八位详情
在唐代文学星空中,李白与高适的关系始终笼罩着"梁园三剑客"详情
在唐代历史长河中,"永徽之治"犹如一座承前启后的桥梁,既详情
在唐代浩如烟海的诗篇中,马周的《凌朝浮江旅思》如同一叶扁舟,载着寒微文人的孤详情
在苏州城外的桃花坞深处,54岁的唐伯虎在寒风中写下绝笔"生在阳间有详情
在唐代诗坛的璀璨星河中,苏味道或许并非最耀眼的那颗,但他以一首《正月十五夜》详情
在战国时期波谲云诡的权力斗争中,秦宣太后芈八子与男宠魏丑夫的故事,犹如一面棱详情
在中国民间传说中,"孟姜女哭长城"的故事以凄美的爱情与反详情
闽越国作为战国至西汉时期活跃于东南沿海的古国,其疆域范围远超现代福建省行政区详情
浅井茶茶的人生轨迹与日本战国时代的血腥动荡深度交织。作为近江大名浅井长政与织详情
在中国古代哲学思想的长河中,王守仁(王阳明)的“知行合一”思想宛如一颗璀璨的详情
笈多王朝作为中世纪印度历史上一个重要的封建王朝,在印度政治、经济、文化发展进详情
公元215年的合肥城下,一场被后世神话为"八百破十万"的详情
在探讨中国古代军事史时,"淝水之战"作为以少胜多的经典战详情
《左传》作为一部叙事详实的史书,以其高超的叙事技巧和深刻的历史洞察力,为后人详情
在历史的长河中,北方草原上的游牧民族乌桓,曾是汉朝边疆的重要力量。然而,随着详情
在中国古代历史的长河中,秦朝的统一战争无疑是一段波澜壮阔的篇章。然而,在这场详情
在中国三国时期的历史长河中,英雄辈出,战事频仍,其中一场以少胜多的经典战役—详情
长平之战,作为中国古代军事史上最早、规模最大、最彻底的大型歼灭战,其影响深远详情
在历史的长河中,总有一些战役以其独特的战略意义、惊心动魄的战斗过程和深远的历详情
战国时期,华夏大地上战火纷飞,其中邯郸之战无疑是这一系列战争中最为震撼的篇章详情
在中国古代历史上,战争是推动历史进程的重要力量。而在众多战争中,牧野之战无疑详情
在浩瀚的历史长河中,有些事件因其复杂性和争议性而被历史学家们避而不谈。怛罗斯详情
在科学的世界里,有一种细胞被赋予了“不死”的名号,这就是海拉细胞。这种细胞源详情
在中国古代的神话传说中,姜子牙和鬼谷子都是极具智慧和能力的传奇人物。他们分别详情
一、背景介绍 秦始皇陵兵马俑是中国历史上最著名的考古发现之一,被誉为“世界详情
标题:秦始皇10大诡异事件 一、陵墓之谜 1. 兵马俑:秦始皇陵的兵马俑详情
虞姬,中国历史上著名的女性人物,她与项羽的爱情故事被后人传颂不衰。而刘邦,作详情
胤祥没有遭到雍正的清洗,但他在年轻时去世,这一点对于一些历史学家来说存在着一详情
满清十二帝内没有溥仪的画像,只有照片,是什么原因呢? 在满清十二帝中,没有详情
溥仪的文化水平不仅仅是初中程度,尽管他的户口本上写着“初中”,但这并不是他真详情
古人常说“不孝有三,无后为大”,而在皇权社会,皇帝不具备生育能力,可不仅仅是详情
息肌丸是什么东西?真的有这种药存在吗?息肌丸是一种有催情作用的美容香精,塞到详情
赵飞燕服用息肌丸保持美貌,息肌丸是什么东西呢?感兴趣的读者可以跟着趣历史小编详情
古印度文明,作为人类文明的摇篮之一,承载着丰富的文化遗产和深邃的哲学思想。其影响详情
彼岸花,又称曼珠沙华,是一种充满神秘色彩的花卉。这种花通常盛开在秋季,其鲜红详情
在现代社会,我们依赖于各种产品来完成日常生活的各个方面。从智能手机到笔记本电详情
在我们的日常生活中,我们常常会忽视地球上的一些奇妙之处。然而,当我们从太空中详情
在生物多样性的广阔领域中,每一次新的物种发现都像是打开了一扇通向未知世界的窗详情
在这个世界上,有些物品的价值超越了我们的想象。它们不仅仅是物质的存在,更是艺详情
在世界的每一个角落,无论是热血沸腾的球场,还是电视机前的粉丝,都被一位女性棒详情
位于中国云南的九龙河瀑布群,被誉为“中国的尼亚加拉”,是中国最大的瀑布群。这详情
北仑河口,位于中国浙江省宁波市北仑区,是中国大陆海岸线的最南点。这里既有美丽详情
鸭绿江口,位于中国东北地区,是中国大陆海岸线的最北点。这里既有壮丽的山川河流详情
湖北省,位于中国中部,素有“千湖之省”的美誉。全省湖泊众多,水域面积占总面积详情
在唐代诗坛的苍茫雪原中,刘长卿以五言绝句《逢雪宿芙蓉山主人》凿出一眼温热的清详情
在《红楼梦》这部文学巨著中,妙玉无疑是一个极具神秘色彩和独特魅力的人物。她以详情
在中国悠久的历史长河中,涌现出了无数才华横溢的诗人,他们用优美的诗句抒发了对详情
在中国古代文学的璀璨星河中,《诗经》犹如一颗耀眼的明珠,汇聚了无数文人墨客的详情
王勃,唐代初期的杰出诗人,以其才华横溢和短暂而传奇的一生著称。在他的众多诗作详情
《射雕英雄传》作为金庸先生的经典武侠小说,自问世以来便受到了广大读者的喜爱。详情
在中国古代文化的历史长河中,《世说新语》以其独特的魅力记录了一个个鲜明的人物详情
在道教传奇与神话故事中,赤脚大仙这一角色的形象虽短暂却极为鲜明,他在《西游记详情
在浩瀚的中华文化宝库中,“斯斯文文”这个词汇常被人们所提及。但是,它究竟是不详情
你知道“时时刻刻”这个成语吗?它不仅仅是描述时间的连续,更是一种对生活态度的详情
在汉语成语的宝库中,“攘攘熙熙”以其形象生动的描绘,捕捉了人类社会繁忙混杂的详情