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无形能量:人类太空飞行所面临最大挑战

2018-2-28 环球解密

在太空的无比广阔空间中飞行,多么自由自在!我们在美国航空航天局的国际空间站直播画面中,观赏宇航员在船舱内飞来飞去的“悠闲”。但是,真正的太空飞行不是想象的那样轻松浪漫。

科学家经过数十年来的宇航实践深切地体会到,人到了太空环境后,需要考虑和解决的问题太多了。也就是说,人体离开地球之后,将如何适应截然不同的环境是个重大挑战。

如何解决食物、温度和氧气的供给?科学家使用改进保温和飞行仓密闭、舱内气体及循环净化等方法,可以保持太空舱的温度适宜而与极度寒冷的空间隔离,或者避免阳光直射带来的高热伤害,以及太空舱内的氧气充足,且空气清新。

科学家可以通过增大食物储备仓、及时从地面运送补充解决食物和水的供给。目前,科学家正在尝试在太空中人工培育蔬菜等,来寻找解决长期食物供应的方法。

除此之外,宇航技术可以解决通讯问题,引导飞船按照指定的方向飞行,而不会在太空中迷失方向。

宇宙飞船上漂浮的宇航员。(NASA)

那么,太空飞行还有哪些重大难题?

实际上,在太空中,人所面临的最大挑战和威胁是眼睛看不到的辐射。

辐射,就是眼睛看不见的能量,或者说是各种粒子如伽玛射线。据科技网站Futurism近日报道,辐射是宇航员面临的最大健康风险。而对于太空中的辐射问题,科学家尚不完全清楚。

航空航天局的科学家目前认识到,太空辐射源有三大种,分别为星系宇宙射线、太阳辐射以及地球的范艾伦辐射带(Van Allen radiation belts)。

示意图:能力最强的宇宙射线——伽玛射线(黄色亮带),可以摧毁星球上的一切生命。(图片来源:插图:CXC/M. Weiss;右下X-射线图像:NASA/CXC/Univ. of Maryland/E. Troja等人;光学图像:Lowell Observatory’s Discovery Channel Telescope/E. Troja等人)

科学家认为,人长期在辐射环境中,会增加患癌症、遗传突变、神经系统损伤及白内障的风险。因此,在未来载人飞船探索火星的长期飞行中,宇航员面对的第一大难题就是如何保护健康不受太空辐射的影响。

加拿大核能实验室放射生物学和健康部门负责人德米特里克洛科夫(Dmitry Klokov)在一份公开声明中说:“我们迟早会离开地球,进行深太空旅行。但是,在地球磁层以外飞行一年或更长,宇宙射线会对宇航员的健康造成极大伤害,所以最好现在开始思考我们如何应对这一挑战。”

报道说,目前科学家采用药物、基因疗法、休眠等方法,预防、减少或对抗辐射。而且科学家认为,宇宙射线对人体的影响是多方面的,深入研究如何抵御辐射,可能促进对人类疾病和健康的理解。

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