文 / 李·杰特森·马龙(Lee Gjertsen Malone)
译 / 金悄悄
1968 年,“阿波罗”7 号经过 11 天的飞行,飞船里的三位宇航员带着感冒回到了地球轨道上。他们因为生病而变得暴躁易怒,甚至还违反规定:因为需要擦鼻涕,他们在重返大气层时没有戴上头盔。
自人类第一次进入太空以来,科学家们就在努力寻找方法,解决宇航员在太空中生病的问题。特别是人们想要在太空长期停留,甚至居住,就必须解决生病的问题。
不一样的后果
常见的感冒只是其中一个问题。很多常见的治疗方法(比如血液检测或心脏病治疗)在失重的情况下都可能失效。因为太空会改变细菌的状态,也会影响人体免疫系统的功能,因此一些疾病在太空中会有更明显的症状。
更重要的是,宇航员需要的一切——从绷带到辅助呼吸的设备——都需要带上飞船。如果有些人在前往火星的旅程中生病,他们没法掉头回家。美国布朗大学的医学教授伦 纳 德·A· 梅 默 尔(Leonard A.Mermel)说,“所以,在太空中生病可能产生的后果和地球上完全不一样。”梅默尔教授的研究重点是,宇航员如何在太空预防并控制传染性疾病的传播。
病毒苏醒……
梅默尔教授强调了宇航员保持健康的几个要点。首先,太空旅行本身的压力对身体很不利,会使人更容易生病。宇航员通常在相对狭小的空间内生活和工作。不管人们是在飞船的船舱里,还是在国际空间站上,这种环境总是容易传播细菌。
另一个问题是,由于微重力引起的物理变化,人类更容易受到疾病的影响。“我们是在地球上进化的,更准确地说,我们是在重力作用下进化的,”梅默尔教授说。我们的免疫系统也是如此。虽然科学家还不能百分之百确定原因,但他们确实知道,人们的免疫系统在太空旅行中似乎不能正常工作。
科学家发现,在太空旅行中,休眠的病毒通常会重新活跃起来。休眠病毒是隐藏在人身体里但不引起任何疾病的病毒。例如,一个孩子得了水痘后,水痘病毒仍然存在,但通常不会再让那个孩子生病。然而,在极少数情况下,水痘病毒会“苏醒”过来,导致水痘再次出现。当免疫系统被削弱时,这种情况就有可能发生。
1968年,执行太空任务时,“阿波罗”7 号的全体宇航员都患上了重感冒。
梅默尔教授解释说,宇航员身体里可能携带的病毒、细菌或真菌在地球上并不会让人生病,但在太空中,这些微生物可能会非常活跃,从而引起感染,并传播给其他宇航员。
阻止病毒传播
那么,科学家怎样做,才能保证宇航员的健康呢?首先,他们正在研究人类身体如何应对太空旅行的独特挑战。
2015 年,美国宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly) 和 俄 罗 斯 宇 航 员米 哈 伊 尔· 科 尔 尼 延 科(MikhailKorniyenko)在国际空间站里呆了一年,研究长期的太空生活对健康的影响。在这项任务中,斯科特在太空里,而他的双胞胎兄弟马克·凯利(MarkKelly)则在地球上。初步研究结果显示,斯科特在太空中经历了一系列身体变化,包括遗传物质的暂时变化,以及胃肠道中各种细菌的变化。科学家还注意到,斯科特身体上的某些部位,比如免疫系统,也可能发生了变化。美国航空航天局的科学家将继续对斯科特和马克的身体进行监测,尽可能多地了解太空旅行对人体的长期影响。
日本宇航员星出彰彦(Aki Hoshide)和美国宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)参与了一项健康研究,帮助科学家弄清楚太空环境对人体的影响。
在太空中保持健康的另一个关键手段就是疾病预防。“在进入太空前,你需要做尽可能多的准备工作,”梅默尔教授说。他提到的准备工作包括做身体检查,确定接种了疫苗。宇航员还需要了解一些预防疾病的常识,比如打喷嚏时要捂住鼻子,打完后要洗手。梅默尔教授说:“如果你在地球上打喷嚏,你喷出的粒子很快就会落到地面上,但在微重力环境中,这些粒子可能会悬浮更长的时间。”所以,阻止这些带着细菌或病毒的粒子在空气中扩散,是非常重要的事情,否则粒子上的细菌或病毒很容易传给宇航员的同伴。
空气过滤器和消毒剂有助于除去细菌。通过辐射的方式处理食物,杀死食物中的细菌也有帮助,因为食物中的细菌是一个重要的致病因素。然而,人类已经习惯了吃带有一些细菌的食物,而且我们的消化系统里也有友好的细菌。梅默尔教授说,如果在长达数年的太空之旅中都吃不含有细菌的食品,可能也对宇航员的健康不利。
为太空生活开发的新设备
因此,即使采取一切预防措施,一些宇航员还是会生病,这意味着他们需要治疗。但同样,独特的空间环境使得简单的治疗也变得非常难以实现。例如,一些抗生素和其他药物在太空中降解得更快,这可能是因为太空里辐射水平更高。一些抗生素可能会在使用之前就已经失效了。甚至一些基本的工具,比如酒精棉签,也不能在太空飞船上使用,因为它们是易燃的。每一艘飞船都需要着重关注能源是否够用,这就意味着像传统的核磁共振成像仪这样的检测设备无法带上飞船,因为运行核磁共振成像仪需要消耗大量能量。
在太空中,宇航员必须坚持锻炼,才能更好地适应太空生活,防止骨质流失、肌肉萎缩等症状的出现。
一个可行的解决办法是,开发更便携的医疗设备。加拿大科学家发明了一种烤箱大小的设备,可以分析血液或其他人体样本中的细胞和激素。2013 年,这款设备在国际空间站上接受了检验。结果表明,这款小型设备可以取代地球上的检测系统,因为地球上的检测系统又大又重,无法送上宇宙飞船。
有时候,想要在太空中救治生命,得摆脱原有思维的束缚。德国科隆大学的急救医学教授约亨·欣克尔拜因(Jochen Hinkelbein)开展了一项研究,以便找到在微重力环境下进行心肺复苏(CPR)的最佳方法。
你猜,在太空里最好的心肺复苏方法是什么?答案是,在病人的胸口做双手倒立的动作。
本文作者:李·杰特森·马龙是一位作家,她最近的两部作品是青少年小说《圣埃蒂斯最后的男孩》(the Last Boy at St. Edith’s)和《阴暗的骗子营》(Camp Shady Crook)。她为什么要在这里讨论在太空中治病的问题呢?因为有一次在坐飞机长途飞行时,她患上严重的鼻窦炎,所以就想到了这个问题。
本文来自《好奇号》2020年第1期
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