科普：宇航員長時(shí)間駐留太空對(duì)身體有何影響

新華社華盛頓10月18日電（記者譚晶晶）神舟十三號(hào)載人飛船16日成功發(fā)射，開啟中國迄今時(shí)間最長的載人飛行。3名航天員將在中國天宮空間站核心艙在軌駐留6個(gè)月。宇航員長時(shí)間在太空環(huán)境工作生活，身體會(huì)有何變化？如何確保他們的健康？

美國宇航員斯科特·凱利曾在國際空間站連續(xù)駐留340天，保持著美國宇航員單次航天任務(wù)最長時(shí)長紀(jì)錄。宇航員佩姬·惠特森在太空累計(jì)停留的時(shí)間長達(dá)665天，是累計(jì)太空停留時(shí)間最長的美國宇航員。

為研究太空環(huán)境對(duì)人體的影響，美國航天局曾對(duì)斯科特·凱利及其雙胞胎兄弟馬克·凱利進(jìn)行對(duì)照研究。2015年3月至2016年3月期間，斯科特·凱利在國際空間站停留340天，同期馬克·凱利生活在地球。兩人身體狀況比較研究顯示，約一年的太空任務(wù)使斯科特·凱利出現(xiàn)體重下降、頸動(dòng)脈擴(kuò)張、DNA甲基化水平變化、腸道菌群改變等。一些指標(biāo)在斯科特·凱利返回地球的6個(gè)月內(nèi)恢復(fù)到此前水平，但仍有一些指標(biāo)未恢復(fù)，一些基因表達(dá)存在干擾。

美國航天局表示，跟蹤人體在太空環(huán)境中的變化，開展相關(guān)研究，可以幫助優(yōu)化宇航服的設(shè)計(jì)和功能、制定宇航員健康標(biāo)準(zhǔn)和健身計(jì)劃、進(jìn)行生理和心理適應(yīng)訓(xùn)練等，以便為將來開展更長時(shí)間的人類深空探索任務(wù)做好準(zhǔn)備。

美國航天局相關(guān)研究顯示，太空環(huán)境對(duì)宇航員的影響主要有5個(gè)方面，包括太空輻射、與外界隔離對(duì)身體和心理的影響、遠(yuǎn)離地球的不便、微重力環(huán)境對(duì)健康的影響以及長時(shí)間封閉環(huán)境對(duì)人體的影響。

宇航員在太空承受的輻射遠(yuǎn)高于地球，駐留時(shí)間越長輻射量越大，面臨的風(fēng)險(xiǎn)包括輻射引起的疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化等。研究人員在地面模擬宇宙射線環(huán)境，研究其對(duì)人體健康的影響，通過更精確測(cè)量輻射量、研發(fā)更先進(jìn)的輻射屏蔽材料等手段來應(yīng)對(duì)太空輻射影響。

宇航員執(zhí)行太空任務(wù)期間與外界隔離，長時(shí)間處于封閉環(huán)境，可能出現(xiàn)睡眠問題、疲勞、情緒低落、免疫系統(tǒng)變化等狀況。美國航天局相關(guān)研究通過調(diào)節(jié)太空艙光線亮度、運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備模擬放松的環(huán)境等方式來改善封閉環(huán)境對(duì)人體的影響，鼓勵(lì)宇航員通過寫日記、在太空“種菜”等方式減壓。

太空微重或失重環(huán)境也會(huì)給人體帶來影響。據(jù)美國航天局介紹，宇航員在太空期間，負(fù)重骨骼的礦物質(zhì)密度平均每月降低1%至1.5%；肌肉量流失速度也更快；人體體液在微重力環(huán)境下會(huì)上流至頭部，可能給眼睛帶來壓力并導(dǎo)致視力問題。研究人員正通過一系列措施應(yīng)對(duì)這些影響，包括讓宇航員穿戴負(fù)壓裝置來控制體液流向、研發(fā)檸檬酸鉀藥物對(duì)抗腎結(jié)石風(fēng)險(xiǎn)等。

美國航天局還研發(fā)了一種收集和測(cè)量宇航員在太空中產(chǎn)生的尿液的方法，通過分析尿液物質(zhì)的不同水平來確定宇航員在任務(wù)期內(nèi)是否存在患腎結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)，并據(jù)此調(diào)整他們的飲食、鍛煉習(xí)慣和飲水量來進(jìn)行干預(yù)。