互动科普

上太空，你的身体扛得住么？

随着商业太空旅行的兴起，人们已经开始着手研究新的医学手段，确保太空旅行者的健康。

撰文 凯瑟琳·哈蒙·卡里奇（Katherine Harmon Courage） 翻译 贾明月

如何让宇航员在太空中保持健康，一直是太空旅行面临的重大挑战。因此，美国航空航天局（NASA）通常会挑选绝对健康的人作为宇航员。但现在，随着商业太空旅行的兴起，宇宙空间的大门也逐渐向普通乘客敞开。富创咨询公司（Futron Corporation）估计，如果私人太空旅行公司能够实现他们的承诺，允许中等健康水平的人进入太空，那么太空观光将会在2021年前成为一个价值13亿美元的产业，服务于25 000名以上的乘客。维珍银河公司（Virgin Galactic）已经为一趟两个半小时的航行预留了至少680个座位，这趟航程中会有大概4分钟时间进入真正的“太空”——地面之上100千米。一家名为轨道技术（Orbital Technologies）的俄罗斯公司希望建造一座太空旅馆，比地球上最高的套房还要高320千米，游客可以停留5天。

目前为止，只有不到10位付费游客进行了太空之旅。不过，通过回顾20世纪60年代至今那些专业宇航员们的经历，我们可以预测新一波太空旅行者会遭遇哪些健康问题。对于宇航员来说，最大的健康问题包括骨骼与肌肉变弱、视力下降、恶心和失眠。然而，除了这些风险，未经训练的观光客几乎可以肯定将要面对更多“上太空之前根本不叫事儿的健康问题”，美国贝勒医学院（Baylor College）太空医学中心的杰弗里·琼斯（Jeffrey Jones）说。因为在起飞和返回大气层的过程中，人体会承受巨大压力，即使只在太空中逗留一小会儿，也会给老年人和高血压患者带来严重的健康隐患。如果旅行时间更长，还可能加重很多常见病，包括哮喘、心脏病和癌症。

现阶段，还没有出台任何官方规定，判断哪些人有资格参加商业太空飞行。维珍银河公司的一位发言人说，“大多数人”都可以参加太空旅行。目前，已经有些医生开始拟定筛查标准，或考虑改变原来用于地球上的医疗手段，用于太空环境。

健康隐患

目前，太空旅行者的健康面临着很多棘手问题。过去50年中，研究人员了解到，太空旅行会让人体的几乎每个系统都发生改变。尤其在发射和重返大气层阶段，人体会处于极大的超重过载之下。高过载会令心脏格外卖力地进行血液循环，尤其是向脑部供血（这也是高过载会导致人失去知觉的原因之一）。和专业宇航员一样，商业太空游客也可以选择利用巨型离心机进行训练，提高应对高过载的能力。

搭乘距地面400千米，以每小时28 000千米速度绕地球进行惯性运动（国际空间站就处于这种运行状态）的宇宙飞船，游客将会体验到失重状态。在地面上，重力能保证我们的大部分体液处于下半身。而失重时，体液将在人体内均匀分布，从腿部流向胸部和脑部。这个过程中，体液会在内耳管（帮助我们保持平衡的器官）中散开，使我们感到恶心，这比疼痛还令人难以忍受，如果后续产生呕吐现象，还会导致严重脱水。专业宇航员在每次飞行的头几天里会经常感到反胃，所以我们可以预见，很多商业游客将会在太空感到胃部不适。

脑部体液增加，会造成宇航员们最常抱怨的“太空病”之一：视力下降。这是因为颅压升高会让眼球后部变平，进而致使视觉模糊。

美国国家空间生物医学研究所（National Space Biomedical Research Institute）所长杰弗里·萨顿（Jeffrey Sutton）说，除了体液移动，长期失重还会让骨骼变脆。由于宇航员在太空中不用行走或进行其他负重活动，骨密度会以每个月1%～2%的速度流失。由此还会导致其他问题，从骨骼流失的钙会形成肾结石，阻塞尿路，引发剧烈疼痛。

在微重力环境下，由于不再需要全天工作来支撑身体，肌肉系统也会退化。尽管通过锻炼能减缓肌肉的退化速度，但体液的重新分配又会导致新的问题。宇航员在进行锻炼时，远高于正常水平的乳酸（健身时会造成抽筋和肌肉酸痛）会聚集于肌肉中，缩短每次运动的持续时间。

然而，人们最担心的还是太空将会改变人体内最辛勤的那块肌肉：心脏。美国加利福尼亚大学旧金山分校的马琳·格勒农（Marlene Grenon）和同事发现，在模拟的微重力环境中仅仅待上24小时，血管内层细胞的形状就会改变，黏附方式也会发生变化，并且会表达出与正常状态不同的基因组合。

除了对身体造成影响，太空旅行也会影响人的精神。由于航天器中持续的光亮和声响，以及可怕的失重感，在微重力环境中可能很难睡上一夜好觉。在一些地面模拟的长时间太空旅行中，住在紧密排列的宿舍中的宇航员有时会陷入抑郁和迷茫。其实只要想象一下，一群旅客挤在狭小的飞机机舱内，完成横跨大西洋的飞行后情绪会有多糟，你就会觉得，如果“火星一号”（Mars One）果然如预想的那样，把一组太空观光客送上长达7个月的火星之旅，可能真的是在自找麻烦。

看不见的风险

平均健康水平以下的太空游客肯定会面对很多问题，而其中有些问题，即使是NASA也不得不慎重对待。大部分商业太空游客应该已经人到中年，对他们来说，高血压和心脏病都是常见病。

体液重新分配对心脏病患者尤其危险。随着体液移动到胸部和头部，颅内压力的升高会极大增加血管破裂和脑组织损伤的风险。与之类似，多余液体会造成肺内压力升高，从而导致呼吸道突然急剧收缩，也就是哮喘发作。

对于已有心血管疾病的人来讲，即使是晕动症（晕车即是晕动症的一种）也能引发危险。琼斯指出，因不断呕吐造成的脱水、气促和血压升高，会令心血管系统疲于应对，如果心血管系统本就比较脆弱的话，这种状况会以心脏病发作告终。现在，科学家已经开始研究小鼠的心脏，他们将老鼠的尾巴绑住并吊起，使其处于半悬空状态，在一定程度上模拟了微重力条件下发生的体液重新分配。一个月后，科学家发现，老鼠会发生心肌肥大和心脏工作能力下降等现象。有报道称，在人类宇航员中也发现了类似的心血管功能失调的症状。

除了微重力环境，太空旅行中还将面对另一种肉眼看不到的重大风险——辐射。地球周围的巨大磁场可以偏转恒星和黑洞发出的电磁能量，一旦离开地球的磁力圈，人体就会暴露在各种能量辐射中，这些能量会撕碎我们的DNA，导致突变，让健康细胞开始不受控制地增殖，引发癌症。

对于健康的宇航员来说，在太空中待上几百天并不会使他患上癌症的几率显著升高。但如果“火星一号”真的考虑在这颗红色星球上建立居住地，它就必须保护游客在航行中和登陆后不受辐射的伤害。失去地球磁场的保护，肆意飞掠的粒子和电磁波，会让那些存在癌症易感基因的人患病几率上升。

预防手段

要保证太空旅行者的健康，仅靠判断出哪些人在太空中容易得病是不够的，我们还必须对那些原来应用在地面上的医学手段进行改进。

美国国家空间生物医学研究所的多利特·多诺维尔（Dorit Donoviel）及其同事正在开发简易的无创伤技术，用作太空环境中的标准医疗手段。传统上，医生通过将探针刺入脊柱或直接刺入颅骨，来探查脑压的变化，但这在太空中恐怕行不通。作为替代方法，多诺维尔试着通过记录声波穿过眼窝和耳道的数据，来测量颅内压的变化。此外，健康与受损组织对红外线吸收和折射的方式不同，可以利用红外线确认内出血。在太空中，使用基于红外或超声信号的便携式诊断设备，显然比核磁共振和CT这样笨重的设备更具优势。

2012年，《英国医学杂志》（British Medical Journal）上的一篇报告建议，基础护理医师应该对准太空旅行者进行评估。对于心脏病、未得到控制的哮喘或高血压等疾病，应予以警告并解释潜在的风险。研究人员也在探索一些简易的途径，确保旅行者在升空前处于最健康的状态。有一些简单的办法，比如保证营养充足，在发射前数周适当补水，都可以降低太空旅行中出现紧急情况的几率。

维珍银河公司称，将为顾客提供为期3天的训练，包括“身体检查”和一项“医学筛查”，但并未透露是否制定了参与太空旅行的具体健康标准。所以，预防风险的责任当前还是要落在游客自己和他们的医生身上。最后，对于不得不留在地面上的人们来说，可以安慰自己的是：在我们的星球上就有很多值得去发现的地方。我听说冰岛就很棒。