我们或被“圈禁”在地球?长时间太空飞行:肾脏或出现永久性损伤

当前在近地轨道有超过10名宇航员正在执行飞行任务,其中中国空间站内有3名神舟十八号的航天员。从4月25日发射升空至今,神舟十八号航天员乘组已经在轨飞行超过一个月时间了,预计在10月底就会返回地球

在这次飞行任务中,神舟十八号航天员们需要太空“出差”6个月时间,而指令长叶光富此前曾经执行过神舟十三号飞行任务,当时的在轨时间也是6个月。所以,当神舟十八号飞行任务结束后,航天员叶光富的在轨飞行时间累计达到1年时间。

自从进入空间站时代后,单次飞行时间都长达几个月,多次出征太空的航天员累计的飞行时间会更长。那长时间太空飞行过程中,航天员的身体会受到什么影响呢?

人类肾脏无法承受270天长途太空旅行

据发布在《Nature Communications》上的一项研究,为了研究人类长时间处于外太空辐射环境下,身体健康会面临什么样的影响,由伦敦大学学院领导、来自五大洲 40 多个机构的研究人员组成的研究小组展开了这一项研究。

在研究中,研究人员利用20个研究队列的数据以及样本进行了一系列的科学研究实验,还进行了11次涉及到小鼠大鼠的空间模拟实验,其中有7次模拟实验让这些小白鼠暴露在相当于1.5年和2.5年火星环境的模拟GCR剂量环境下。

在研究中,研究人员发现长时间暴露在宇宙辐射下,人类和动物的肾脏都会被“重塑”,负责微调钙盐平衡的肾小管组织不到1个月时间内就出现了萎缩迹象,宇宙中的辐射会对肾脏造成永久性损伤。

伦敦大学医学院肾脏医学系伦敦肾小管中心的Keith Siew博士表示,如果我们不开发出保护肾脏的新方法,就算宇航员能够安全抵达火星,但是在返回地球的过程中可能需要透析。

这也就意味着我们人类可能没法抵达火星。因为从地球出发乘坐飞船前往火星需要飞行6个月时间,再加上在飞行过程中需要寻找着陆点以及等待着陆火星也需要差不多3个月时间,所以我们人类登陆火星差不多需要9个月,也就是需要差不多270天时间。

乘坐飞船前往火星,飞行时间相当漫长,带来的问题会很多。这些研究表明,我们前往火星时,除了需要克服各种技术方面的挑战外,我们人类的身体本身就是一个巨大的障碍,因为我们人类的肾脏可能没法承受这么长时间的太空飞行之旅。

看到这些研究结果,可能有一些网友担心,长时间执行太空飞行任务的情况下,航天员的身体可能会出现严重的问题,这意味着我们人类可能真的没法离开地球。虽然有研究表明可能会对人类的肾脏造成一定的损伤,但这一项研究是在模拟的情况下进行的,并不是说在执行飞行任务的航天员中发现了肾脏出现问题的情况。

宇航员DNA发生神秘突变

虽然没法确定长时间太空飞行对航天员的肾脏造成什么影响,但是可以确认的是,长时间执行太空飞行任务,航天员的身体确实是会发生一系列的变化,其中一个变化就是航天员身体的NDA发生了神秘的突变。

斯科特·凯利(Scott Kelly)与马克·凯利(Mark Kelly)是美国一对同卵双胞胎宇航员。在2015年,宇航员斯科特·凯利乘坐飞船前往国际空间站,执行长达340天的太空飞行任务,而马克·凯利则留在地面。在这近1年时间内,每隔一段时间,研究人员就会对他们进行抽血研究。

结果发现,在执行任务期间,宇航员斯科特·凯利身体的端粒出现了增长的趋势,当他结束飞行任务返回地球几个月后,端粒的长度又恢复到正常水平。在其他的宇航员身上,科学家也发现类似的情况,在执行飞行任务期间,宇航员身体的端粒也出现增长的情况。对于这一个情况,研究人员任务可能是长时间处于失重的环境下,宇航员身体细胞端粒酶变得更加活跃了,核苷酸的增加促进了端粒的延长。

在研究中,研究人员还对宇航员斯科特·凯利的心脏进行了分析,结果发现在执行飞行任务的情况下,斯科特·凯利心室重量减轻19%至27%,也就是差不多缩小了四分之一到五分之一。

研究人员得克萨斯大学内科医学教授本杰明·莱文表示,这位宇航员心脏出现这么大的变化,应该是在失重的环境下,心脏需要通过萎缩来适应外太空失重的环境。虽然心脏出现了萎缩的情况,但是这名宇航员心脏的功能并没有受到影响。

综合来说,执行太空飞行任务,对于人类来说其实是存在诸多挑战,即使是经过专业训练的航天员,在失重的环境下生活、工作也会面临一系列的问题。这也是为什么航天员在执行完长时间太空飞行任务返回地球时,出舱的时候需要被抬着走的原因。不得不说,航天员为了人类的航天事业,付出了很多。