如果移民火星,我们吃什么?|奇点问答


尽管被保暖的衣物包裹着,但我们的身体(尤其是肺部)能够承受的温度仍有一个下限。过低的温度会让肺结冰吗?


Q1人类能在多低的温度下生存?


-40℃的环境中,一个人在不穿任何衣物的情况下,可以跑步3分钟而不会被冻伤。但在-60℃以下的环境中,如果不穿衣服,皮肤会立即冻结,细胞也会死亡。



也就是说,如果有人在南极大陆东部的内陆高原(年平均气温低于-56℃)上裸奔,会立即死亡。即使穿着厚厚的衣服,眼睛和鼻子周围的皮肤仍然有被严重冻伤的风险。


呼吸冰冷的空气也可能导致呼吸道肺部被冻伤。生活在酷寒环境中的人类,例如因纽特人,经常遭受肺损伤。为了保护肺部,在南极工作的科学家会使用一种通气管进行呼吸。


这种通气管会从衣服内侧穿过,因此寒冷的空气在到达呼吸道之前会被体温加热,这样就不会对呼吸道造成损害了。


Q2火星移民吃什么?


如果要在火星上建设一个可以容纳 100 万人的火星基地,那么这个基地需要消耗多少热量、使用多少土地呢?移民火星的人又该怎样获取食物呢?


火星基地概念图 I 图源:NASA/Clouds AO/SEArch


美国中佛罗里达大学的两名科学家发表的一篇论文中,就评估了这样的情况。他们得出的结论是,蔬菜昆虫人工培养的细胞可以满足火星移民者的营养需求。


其中,通过培养细胞,火星移民者就可以生产出牛奶、鸡蛋和肉类中的蛋白质,而不必饲养任何动物。


不过,两位科学家还指出,从建立火星基地到完全自给自足—不需要从地球上获取食物,火星移民者可能需要 100 年的时间。


Q3长跑对器官有害?


科学家和医生都认为跑步有益健康,但有研究指出,如果跑得比马拉松选手更多、更远(比如连跑 6 小时或 100 千米),这些跑者的身体可能会受到一系列伤害,与严重疾病造成的影响类似。



受到伤害最严重的身体部位是心脏肝脏肾脏免疫和内分泌系统也会受到损害,许多跑者在比赛后还会患上呼吸道感染


最广为人知的由长跑引起的损伤是肾脏损伤。2015年,美国的一项研究表明,82% 的跑者出现了急性肾衰竭的症状,即他们的肾脏不能很好地过滤血液中的杂质,尿液的颜色会变得很深,呈酱油色,这就是肾脏受损的一种表现。


这些症状会在几天后逐渐消失,但科学家担心,反复出现的肾衰竭可能会导致永久性损伤。



本文摘自《奇点科学》2021年4月刊

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