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火星任务:宇航员面临的生命风险及解决之道

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:美国国家航空和宇航局的一份内部报告曾针对宇航员执行太空任务所面临的各项风险,尤其对人类登陆火星进行了重点评估,并做出了相关的生命风险预测和警告。除此之外,还有一个我们人类必须解决的主观生命风险——食物。如此一来,若没有足够的食物补充身体能量,人类就会因营养不良而诱发贫血、低血糖、肠胃炎、腹泻等各种疾病,严重者甚至有生命危险。

火星任务:宇航员面临的生命风险及解决之道

到目前为止,综合多方面因素,在整个太阳系中,火星是人类移居的最佳选择。而世界各国的科学家也一致认为,人类将来移居火星、去火星生活,有很大机会实现。

不过,理论上的可行性与实践中的真实状况无法相提并论。

随着现代科技的发展,我们人类对火星的探索研究也在不断深入,从中获取的信息和资料也越来越多样、越来越有价值,进而能够最大限度地帮助人类实现登陆火星、移居火星的目标。但无可厚非,移居火星是一个很漫长、很艰巨的过程,人类一旦去了火星,将不得不面对种种威胁到自身生命的风险。其中,对人类来说,最大的难题和危险就是辐射。

美国国家航空和宇航局公布的好奇号火星探测器自拍照片(图片来源:NASA)

我们生活的地球,由于地核中包含大量的活性铁元素,能够在地球表面形成一个强大的磁场。正是因为这个磁场的保护,令地球不会受到来自太阳及宇宙深处剧烈活动产生的有害辐射的影响。很遗憾的是,火星表面基本不存在任何磁场,几乎是完全暴露在太空中,这就使得火星上的辐射非常强,而且难以避免。时至今日,科学家们还没能找到适当的防辐射手段和方法。

人类去火星时,面临危害生命的最主要的两类辐射:一类是银河宇宙射线,它的数量不多,剂量也比较低,但长期存在,什么时候都无法逃避。而且,普通的宇宙飞船根本阻挡不了这些射线,哪怕是30厘米厚的铝板也阻挡不住,防护效果微乎其微,射线严重危害到人类的健康。另一类辐射来自太阳系八大行星的主宰——太阳。这类辐射主要是太阳自身活动所产生的高能粒子,可以用飞船的外壳进行有效防护,但仍然会引发多种可怕的疾病,如癌症、中枢神经受损、白内障等。下页图片显示了太空辐射对地球的影响,实际上对火星的影响亦然。

可靠资料显示,航天员在火星上受到的累计辐射量相当于每星期接受一次全身CT扫描。在一次180天的常规火星旅程中,航天员受到的辐射相当于一名在核电站工作15年的员工累计受到的辐射。因此,在防辐射技术取得更大进步之前,人类在火星上只能短暂停留。想要长期在火星居住,显然是一件极其危险的事。

除了辐射带给人类的危害,火星的低重力问题也是人类生命的威胁之一。

我们人类是在地球重力条件下生活的,身体的所有生理指标只能适应地球上的各种物理条件。而火星上的重力只有地球重力的40%,人类行走在火星上,就如同在水里走路一样,长期处于失重状态。而这样的失重环境,会使水分在人体内的分布发生变化,血浆容量减少,细胞内液丢失,更通俗地说,就是会让身体内的液体物质浓缩变少;还会使人体内的血管功能发生异常,导致淋巴细胞抗体变异,从而诱发骨质疏松、肌肉萎缩、免疫力下降等各种疾病。

如果火星上的辐射危害能依靠科技的发展去改变和防护,那么关于火星自身的重力问题,我们人类就显得有些无能为力了。当然,未来的路途很长,人类的智慧无限,战胜火星上的失重状态,终有一天会变成现实。

随着时间的变化,太空辐射对地球的影响会越来越大

在火星上居住,人类首要面临的两大生命风险——辐射和失重,至少在现阶段是不可避免的。而其他的次要危害同样会威胁到人类的生命,也是我们不能轻易忽略的。前面我们介绍过火星的大气层,那里几乎没有维持生命最重要的氧气存在,反而充斥着一些有毒气体。虽然这些有毒气体含量非常少,但长久居住在火星上的人类仍然无法摆脱有毒气体带来的伤害,长此以往,必会危及生命。(www.xing528.com)

另外,火星上跨度极大的昼夜温差也是影响人类生命的一个方面。

短短一天的时间,我们要接受从地球上的夏季直接进入冬季的温度转换,毫无意外会给身体带来沉重而痛苦的负担:体内水分的快速流失、血管中血液的极端凝缩、身体中细胞的强烈破坏,这些都能够造成致命的伤害。

尽管火星看起来与地球相似,但事实上危机四伏,可供人类安全居住的空间很小。想要移居火星,我们还有很长一段路要走。美国国家航空和宇航局的一份内部报告曾针对宇航员执行太空任务所面临的各项风险,尤其对人类登陆火星进行了重点评估,并做出了相关的生命风险预测和警告。

以上提到的那些危害都是人类在火星上需要面对的客观状况。除此之外,还有一个我们人类必须解决的主观生命风险——食物。

火星的表面干燥冷硬,覆盖着密密麻麻的砂石,如同地球上的荒漠一般。这种土壤几乎寸草不生,整个火星一片荒凉,没有人类生存需要的食物补给。而人类要想在火星上生活,充足的食物和水源都是必需品。当然,我们可以从地球运送食物到火星,但这段路程耗时太久,最快也要半年到一年的时间,这无疑会造成火星移民在一定程度上的食物短缺。如此一来,若没有足够的食物补充身体能量,人类就会因营养不良而诱发贫血低血糖、肠胃炎、腹泻等各种疾病,严重者甚至有生命危险。

综上所述,这些大大小小的风险是人类移居火星后不得不接受的。

在地球上,我们习惯了度过安全宁静的日子,人类的身体也适应地球的环境和条件,而火星终归是一个陌生且充满危机的新领域,并非人类短时间内就能够安心居住的地方。尤其是很多危及生命的风险根本避无可避,对此我们确实要三思而后行。

移居火星是全人类的伟大目标,其实现历程是漫长而艰巨的。

在地球科技能够消除或减弱火星带给人类的生命风险之前,我们最需要做的是好好保护、建设我们的地球,这才是重中之重。不过,随着现代科技的高速发展,随着火星探索的日益深入,当火星慢慢被人类“改造”成另一个地球的时候,我们人类移居火星的愿望也就水到渠成地实现了。

火星表面布满了砂石(图片来源:NASA)

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