神舟十三号预计本周六(4月16日)返回地球,预示着中国的航天事业又提升了一大步。我们再为宇航员取得的卓越成绩欢呼时,也应该关心一下半年太空飞行将会给宇航员们的身体带来的哪些伤害。下面小编从几个方面给大家讲解一下:
太空辐射
虽然很多宇航员没有意识到或感觉到这一点,但他们在太空中时会暴露在令人难以置信的辐射率之下。当宇航员在国际空间站外进行太空行走或维修时,暴露最多。
在地球上,由于地球周围的大气层和地磁场,人们免受太阳辐射的影响。这将允许光线进入,但可以防止我们接受过多的辐射。太空宇航员没有这些防护,这意味着,他们在太空中的时间越长,承受的辐射就越多。
这对宇航员来说可能是一个巨大的问题,因此,当宇航员从太空返回时,他们会接受非常彻底的健康检查。宇航局会继续让他们进来进行测试,尤其是那些进行更长时间太空飞行的宇航员。
免疫系统问题
宇航员在太空中会遇到很多问题,但最令宇航局开始担心的一个具体问题是免疫系统受到损害。我们知道自然生活在我们身体上的微生物可以在这些更接近的栖息地中从一个人转移到另一个人。由于太空中许多人的压力荷尔蒙升高,免疫系统因此而改变,并可能导致过敏或其他疾病的问题。
虽然宇航员通常不会从太空返回时生病,但他们的免疫系统仍有可能出现问题。事实上,许多研究表明,太空中免疫系统的改变会在一定程度上导致自身免疫性疾病。如果人们要将免疫系统受损的宇航员送回地球,这意味着需要弄清楚如何让这个系统保持正常工作,无论是在太空、火星还是在地球上。
肌肉萎缩
长期在太空飞行的宇航员下肢骨骼肌萎缩,这种肌肉损失会影响所谓的“反重力肌肉”,包括小腿肌肉、股四头肌以及背部和颈部的肌肉。由于微重力引起的肌肉退化,宇航员在执行任务、着陆和恢复重力后受伤的风险会增加,宇航员常见的一种脊髓损伤是髓核突出(即椎间盘突出)。
宇航员一生中椎间盘突出的发生率是普通人的4.3倍,颈椎突出的发生率是平民人口的21.4倍。从任务返回后椎间盘突出的风险更高;宇航员在飞行后的第一年发生疝气的可能性要高出35.9倍。最近的研究发现,脊髓肌肉萎缩和腰椎前凸减少之间存在关联,可导致椎间盘突出症。
肌肉萎缩只是长时间太空飞行宇航员受伤的风险因素之一。航天飞行引起的肌肉力量丧失、感觉运动障碍、姿势稳定性降低和骨质流失共同导致航天器着陆、飞行后跌倒和日常生活中遇到的动态负荷期间的伤害。
肌肉萎缩源于在微重力环境中工作。在那种环境下,宇航员的反重力肌肉在正常活动中是不活跃的。宇航员每天在国际空间站锻炼长达2.5h,通过骑固定自行车、在跑步机上步行或慢跑以及使用 RED(阻力锻炼装置)来对抗肌肉萎缩。
骨质流失严重
对于宇航员来说,在长时间的太空飞行中从髋部骨丢失中恢复会导致不可逆转的结构变化,即使丢失的骨总量已经恢复。这些变化与几十年的衰老过程中发生的变化非常相似。关键是要防止损失非常重要,如果可能的话,可以通过适当的饮食和锻炼,但如果有必要,也可以通过药物治疗。
宇航员在太空飞行中会失去骨骼,因为他们处于骨骼和肌肉没有负载的微重力环境中。当他们返回地球并且必须突然重新适应重力时,所有这些系统都处于压力之下,从而产生短期受伤或长期骨骼健康问题的风险。这种损伤和骨质流失有可能是不可逆转的。
在微重力环境下,髋骨强度下降是很常见的。平均骨质流失量很大,而且往往无法完全恢复。研究发现,宇航员在轨道上一个月损失的骨量与一名老年妇女一整年损失的骨量一样多,而髋部是老年人骨质疏松性骨折最严重的部位。在这些情况下,防止早期骨质流失是绝对关键的。
宇航员返回地球一年后,他们失去的大部分骨量都被替换了。然而,骨骼结构和密度并没有恢复正常,髋部力量的迹象在一年内也没有恢复,尽管与飞行后的水平相比略有增加。研究人员表示,恢复失去的力量可能需要一年以上的时间。
视力变化
持续六个月或更长时间的太空飞行会导致宇航员的眼睛和视力发生变化,一种称为“航天相关神经眼综合征”(SANS)的疾病,最常见的结构变化是眼球后部变平。还发现了视网膜、眼睛后部的感光区域和视神经的变化。在一些宇航员中,这些变化在他们返回地球后很长时间仍然存在。
宇航员的视力受损可能是暂时的,也可能是永久性的,可能是轻微的,也可能是严重的,可能一只眼睛比另一只眼睛更严重。一种研究认为,宇航员视力受损是由于长时间生活在微重力条件下导致的液体向头部移动导致颅内高压引起的。
研究还表明:返回地球的宇航员还会出现不同程度的视神经肿胀,这是一束将视觉信息从视网膜传递到大脑的神经元。这种肿胀发生在视神经的圆盘状头部,就在神经离开眼睛之前的位置(在视网膜上形成一个盲点)。肿胀,被称为“视盘水肿”,随着时间的推移逐渐恶化。
一些宇航员还会在脉络膜中形成了褶皱,脉络膜是位于视网膜(其感光细胞对光敏感)和巩膜(眼球的白色外层)之间的血管和结缔组织层。脉络膜的结构变化,如折叠,可以改变覆盖的视网膜,然后破坏眼睛光感受器检测到的外部世界的图像——就像电影被扭曲的投影仪屏幕扭曲一样。
该研究表明,视盘水肿和脉络膜折叠会导致与航天相关的神经眼综合征,其症状包括头痛和视力障碍,例如远视(远视),这会导致近处物体由于短期内视力下降而显得模糊范围。
心里压力加大
太空任务会给宇航员带来前所未有的孤独感,国际空间站内的宇航员在地球上方408公里处,周围只有一片空地。这些任务有非常具体的持续时间,这意味着一旦到达国际空间站,在预定时间结束之前就无法返回。
这意味着,一旦宇航员登上飞船,他们就会意识到,在几天、几周,甚至在某些情况下,几个月内,他们将没有任何机会见到亲人或离开金属结构的狭窄走廊。他们将在地球上空不停地漂浮,那里发生的任何情况都必须由他们自己和同事来解决。
从逻辑上讲,并不是每个人都为这种绝对孤立的情况做好了准备。所有宇航员候选人都必须为此有足够的心理档案,并尽可能确保正确管理与其他同事的人际关系这是控制宇航员所经历的心理影响的关键因素。
这些人将是宇航员在很长一段时间内唯一能见到的人,而且宇航员会在非常紧张的工作条件和具有极端特征的物理环境中这样做。必须确保他们所有人之间建立良好的关系,确保他们合作并在积极的气氛中统治,特别是考虑到他们将结识来自不同地区和文化的人。
了解了宇航员面对这些危险,内心不由得对宇航员们多了一份敬意。正是由于他们的不畏艰险,勇于探索的精神,才使得我们国家航天事业快速向前迈步。神舟十三号四月返航地球,注定这个四月不平凡,欢迎宇航员们回家,为您们点赞!