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【图】分析:“危险之旅”火星计划对人类不利因素

时间:2020-03-12 09:28:00 作者:zl001 来源:探索宇宙网编辑整理

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载人火星计划将开启人类探索太空新领域,但对人类所带来的危害是否值当呢? 载人火星计划将开启人类探索太空新领域,但对人类所带来的危害是否值当呢?

  【搜狐科学消息】 据美国探索频道报道,火星土壤上的人类足迹是未来太空探索的重要一步!但就目前而言火星之旅并不简单,可能过于危险不适合于人类?

  7月21日,“阿特兰蒂斯号”航天飞机将着陆,并将美国宇航局30年航天飞机历史画上圆满的句号。我们已完成对月球的登陆和勘测,而并不陌生的火星却似星系神秘仙境,人类尚未涉足火星表面。尽管经过数十年的研究,火星之旅仍是制图板上的计划之一,不仅需要投入大量的经费,仍有一些至关重要的工程技术和心理障碍需要克服。

  放射线

  银河系外的放射线与来自太阳的辐射,使得太空火星之旅变得十分危险,初步估计航天器往返时间至少需要1年。美国宇航局约翰逊太空中心太空放射线研究首席科学家弗朗西斯-西诺塔说:“目前估计太空放射线对身体损害程度要超过致命的癌症,我们还要考虑到放射线对心脏和中枢神经系统的破坏作用。”

  西诺塔称,航天器为了抵御强烈的放射线需要完善的外层保护,或许比较理想的是聚乙烯塑料层。在遭受宇宙射线轰击下,铅防护板可建立次级辐射保护;此外,使用水也是一种较好的抵御辐射措施,但必须准备数米深的水池才能起到保护作用。无论是铅还是水,它们两者都是较重的元素,对于远程太空之旅都是费用昂贵的。

  解决方案:挑选从未吸烟,甚至没有吸过二手烟的宇航员,向他们的体内植入抵抗辐射损伤的基因。西诺塔说:“5-10年前我们并不知道人体植入特殊基因的效果,在未来10-15年或将揭晓答案。”基因保护性措施或许是一种理想的特殊保护方式。

  失重状况下的身体

  在没有重力下环境中,平均每月人体骨骼将损失1%;重返重力环境时,宇航员通常都会感到眩晕,甚至晕倒,女性出现这种情况的概率要大于男性;出现类似老年痴呆症的病态;心血管出现损害;肌肉萎缩症。

  当宇航员登陆火星所出现的这些身体状况均对建造火星庇护基地不利,美国加州大学圣地亚哥分校骨科医师艾伦-哈根斯说:“当登陆火星表面时,宇航员会感觉到举起一个物体变得更加沉重。他们面临的一个主要问题是无法护理自己的身体,如果在至少6个月的太空旅行中出现身体调节性紊乱,这将是一个大麻烦!”

  解决方案:在微重力条件下用大量的时间进行跑步机锻炼,一些人造重力条件或许有一定的帮助作用,但仍不能消除危机。

  宇航员需要在航天器内设置一个中心枢轴点旋转的仪器,哈根斯称,旋转臂为1公里直径的装置可产生地球海平面相近的引力作用。此外,一些较小的离心机也可产生相同的引力作用,但对宇航员却产生恶心感,并且在狭窄的航天器内需要占据较大的空间。

  另一种方法是特制一种压缩太空服,使宇航员的体液进入腿部,有助于维持身体健康。

  幽居病

  依据美国宇航局2009年人类研究计划报告,将6-7名宇航员派遣至一个陌生的有限空间长达18个月,他们无法从这里逃离,很有可能产生较大的心理压力和紧张感,甚至产生严重的精神病。

  科学家基于在南极洲和其它水下隔离环境的研究,发现由于睡觉减少、疲劳、超负载工作和内分泌失调,将导致宇航员工作低率;此外,由此造成的团队凝聚力和执行力下降,将更容易出现工作失误。

  俄罗斯米尔空间站曾由于俄宇航员之间的争吵导致提前结束太空任务返回地球,据称,美国宇航局也在空间站里曾发生过争执。

  解决方案:对宇航员进行细致观察,使用一个特殊的声音和面部变化监控器诊断在纠纷产生之前的早期心理压力变化,最好派遣一位心理顾问随行。

  食物

  火星之旅仅适合于素食主义者,这是由于肉禽食物无法在太空中保护。食物是不可缺少的,尤其对于条件恶劣的太空环境,并且食物提供的营养还可抵御宇航员身体出现氧化损害。

  然而,多项研究显示太空放射线将导致食物中的维生素破坏,食物中维生素的大量损失可导致长途太空旅行出现严重的健康危机。由于国际空间站工作人员受到地球磁气圈的部分保护,很少人知道放射线对太空补给食物的破坏作用。

  解决方案:宇航员如果在火星表面定居下来,就必须设置一些温室种植农作物。目前一些研究人员已在寒冷的南极冬季培育种植农作物。

  硬件/推进力

  火星至地球的最近距离大约3500万英里,但由于两颗行星轨道的排列,实际的航行里程是地球-火星最近距离的6倍。一些专家指出,考虑到宇航员的身体和心理因素、太空放射线、食物补给和精神心理因素,必须要求航天器航行速度更快。

  前宇航员富兰克林-迪亚兹正在研制一种电核等离子动力火箭(简称“VASIMR”),声称可将火星太空之旅缩短至39天。美国奥巴马总统近期也提及这种新型火箭推进系统。

  但是火星协会奠基人罗伯特-祖布林对这项计划提出了批评,他指出,我们已拥有匹配火星之旅的火箭技术。并声称VASIMR火箭是一个骗局。

  祖布林在近期出版的《火星状况》一书中指出,主张采用更快的推进器系统仅是政客推迟火星计划的一个托词。他指出一个3阶段、18个月的往返火星计划,先派遣宇航员抵达火星,以及携带可产生返程燃料的装置。

  祖布林说:“火星之旅是一项严峻的技术挑战,其难度远大于1961年人类登陆月球。这是一项复杂而艰巨的任务,但并未超出现有的技术范围,我们将在十年内实现火星之旅!”(卡麦拉)

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