我們或被「圈禁」在地球?長時間太空飛行:腎臟或出現永久性損傷

當前在近地軌道有超過10名宇航員正在執行飛行任務,其中中國空間站內有3名神舟十八號的航天員。從4月25日發射升空至今,神舟十八號航天員乘組已經在軌飛行超過一個月時間了,預計在10月底就會返回地球

在這次飛行任務中,神舟十八號航天員們需要太空「出差」6個月時間,而指令長葉光富此前曾經執行過神舟十三號飛行任務,當時的在軌時間也是6個月。所以,當神舟十八號飛行任務結束後,航天員葉光富的在軌飛行時間累計達到1年時間。

自從進入空間站時代後,單次飛行時間都長達幾個月,多次出征太空的航天員累計的飛行時間會更長。那長時間太空飛行過程中,航天員的身體會受到什麼影響呢?

人類腎臟無法承受270天長途太空旅行

據發佈在《Nature Communications》上的一項研究,為了研究人類長時間處於外太空輻射環境下,身體健康會面臨什麼樣的影響,由倫敦大學學院領導、來自五大洲 40 多個機構的研究人員組成的研究小組展開了這一項研究。

在研究中,研究人員利用20個研究隊列的數據以及樣本進行了一系列的科學研究實驗,還進行了11次涉及到小鼠大鼠的空間模擬實驗,其中有7次模擬實驗讓這些小白鼠暴露在相當於1.5年和2.5年火星環境的模擬GCR劑量環境下。

在研究中,研究人員發現長時間暴露在宇宙輻射下,人類和動物的腎臟都會被「重塑」,負責微調鈣鹽平衡的腎小管組織不到1個月時間內就出現了萎縮跡象,宇宙中的輻射會對腎臟造成永久性損傷。

倫敦大學醫學院腎臟醫學系倫敦腎小管中心的Keith Siew博士表示,如果我們不開發出保護腎臟的新方法,就算宇航員能夠安全抵達火星,但是在返回地球的過程中可能需要透析。

這也就意味着我們人類可能沒法抵達火星。因為從地球出發乘坐飛船前往火星需要飛行6個月時間,再加上在飛行過程中需要尋找着陸點以及等待着陸火星也需要差不多3個月時間,所以我們人類登陸火星差不多需要9個月,也就是需要差不多270天時間。

乘坐飛船前往火星,飛行時間相當漫長,帶來的問題會很多。這些研究表明,我們前往火星時,除了需要克服各種技術方面的挑戰外,我們人類的身體本身就是一個巨大的障礙,因為我們人類的腎臟可能沒法承受這麼長時間的太空飛行之旅。

看到這些研究結果,可能有一些網友擔心,長時間執行太空飛行任務的情況下,航天員的身體可能會出現嚴重的問題,這意味着我們人類可能真的沒法離開地球。雖然有研究表明可能會對人類的腎臟造成一定的損傷,但這一項研究是在模擬的情況下進行的,並不是說在執行飛行任務的航天員中發現了腎臟出現問題的情況。

宇航員DNA發生神秘突變

雖然沒法確定長時間太空飛行對航天員的腎臟造成什麼影響,但是可以確認的是,長時間執行太空飛行任務,航天員的身體確實是會發生一系列的變化,其中一個變化就是航天員身體的NDA發生了神秘的突變。

斯科特·凱利(Scott Kelly)與馬克·凱利(Mark Kelly)是美國一對同卵雙胞胎宇航員。在2015年,宇航員斯科特·凱利乘坐飛船前往國際空間站,執行長達340天的太空飛行任務,而馬克·凱利則留在地面。在這近1年時間內,每隔一段時間,研究人員就會對他們進行抽血研究。

結果發現,在執行任務期間,宇航員斯科特·凱利身體的端粒出現了增長的趨勢,當他結束飛行任務返回地球幾個月後,端粒的長度又恢復到正常水平。在其他的宇航員身上,科學家也發現類似的情況,在執行飛行任務期間,宇航員身體的端粒也出現增長的情況。對於這一個情況,研究人員任務可能是長時間處於失重的環境下,宇航員身體細胞端粒酶變得更加活躍了,核苷酸的增加促進了端粒的延長。

在研究中,研究人員還對宇航員斯科特·凱利的心臟進行了分析,結果發現在執行飛行任務的情況下,斯科特·凱利心室重量減輕19%至27%,也就是差不多縮小了四分之一到五分之一。

研究人員得克薩斯大學內科醫學教授本傑明·萊文表示,這位宇航員心臟出現這麼大的變化,應該是在失重的環境下,心臟需要通過萎縮來適應外太空失重的環境。雖然心臟出現了萎縮的情況,但是這名宇航員心臟的功能並沒有受到影響。

綜合來說,執行太空飛行任務,對於人類來說其實是存在諸多挑戰,即使是經過專業訓練的航天員,在失重的環境下生活、工作也會面臨一系列的問題。這也是為什麼航天員在執行完長時間太空飛行任務返回地球時,出艙的時候需要被抬着走的原因。不得不說,航天員為了人類的航天事業,付出了很多。