為流浪地球做準備？歐航局想讓你一覺醒來到火星_風聞

來源：愛範兒

作者：雷健恆

要説打臉的速度，估計沒誰能比 ESA（歐洲宇航局）快。

今年 6 月份，ESA 發表了一篇博客，給馬斯克的火星殖民計劃、NASA 登陸火星計劃潑了一盆冷水。

ESA 認為，前往火星的路上輻射太大了，現階段不可能把人類送上火星。

但是過了沒多久，ESA 又出來放話了。他們表示已經有了對策，不僅能夠讓宇航員減少輻射，甚至還能應對一系列前往火星時會遇到的問題。

在看他們的解決方法之前，我們也不妨先了解一下，到底在去火星的路上，會遇到什麼難題。

Far away from home

今年 11 月 15 日，澳航的「日出計劃」第二個測試航班 QF7879 平安降落悉尼機場。

之所以稱為「日出計劃」是因為在這趟航班是一趟倫敦悉尼直飛航班，在這趟航班上的旅客將飛行 19 小時 19 分鐘，並將會在飛機上看到兩次日出。

這也是目前世界上最長的直飛航線。

日出計劃

如果説完成了這條航線的旅客是「鐵屁股」的話，那麼能完成火星之旅的宇航員，應該就是「超合金屁股」了。

因為去火星的路上，要比這個遠太多了。

每經過 26 個月，就會出現一次到火星的最佳窗口期，此時地球和火星之間會出現最短距離，為 5700 萬公里。

而如果以目前的航空器的平均飛行速度每小時 5.8 萬公里來算的話，大約需要 983 個小時也就是大概 40 天就能飛到火星上。

聽起來也不算多吧。因為那只是直線飛行的距離，而不幸的是，我們的宇宙飛船並不可能這樣筆直地向火星奔去。

目前被認為從地球飛向火星的最合理軌跡是一個被稱為赫曼轉移軌道的橢圓繞日軌道。在該軌道的飛行中，宇宙飛船需要經歷加速逃離地球引力、減速被火星捕獲、最後繞火星減速飛行並最終着陸火星表面三個過程。

而根據估算，這個旅程，大約需要耗時 260 天，也就是 8 到 9 個月時間。

赫曼轉移軌道

目前宇航員每次上國際太空站也只會呆大概 6 個月時間，在太空中呆過最長時間的是宇航員瓦列裏·波利亞科夫，他在俄羅斯氣象站創下了連續任務 437 天的紀錄。

當然，這是不能比的。因為在太空站裏的條件，相比去火星的路上，要好得多。

聊天會有 40 分鐘延遲，還容易成為「神經病」

首先由於距離遠所帶來的一個問題，就是溝通問題。

實際上，在前往火星的路上，飛船和地球之間的通訊將會有延遲，根據 NASA 的數據，這個延遲平均將會在 20 分鐘左右，並且走得越遠，延遲也將會越高。

這也就意味着，宇航員每説一句話，需要等上 40 分鐘才能收到回應。

加州大學舊金山分校精神病學名譽教授尼克·卡納斯博士專門研究宇航員在執行任務時的心理表現，他表示：

和家人進行實時溝通，對於宇航員來説是非常重要的一件事。如果將這個功能拿走的話，對於宇航員來説，是十分殘忍的一件事情，並且會對宇航員的心理造成極大的影響。

更重要的是，溝通的延遲也意味着宇航員在面對生理和心理的突發狀況時，將無法得到實時的支援。這種遠在數千萬公里以外的孤立無援所帶來的壓力，即便宇航員的心理素質再強大，也很難受得了。

此前俄羅斯科學家也通過了一項名為 Mars 500 的試驗，模擬密閉空間，通信延遲對宇航員所帶來的心理影響。

科學家選擇了 6 名來自世界不同國家的成年健康男性，並將他們「關」在了模擬前往宇宙飛船的密閉空間當中，長達 520 天。

參與實驗的 6 名男性，與真正的宇航員一樣，全部具備工程和軍事背景。他們呆在密閉空間的 520 天當中，也需要模擬進行太空實驗以及日常的例行維護。

另外，在密閉空間中，參與實驗的他們也將會全程體驗明暗循環隔絕，通信延遲。

Mars 500 試驗艙

最終測試結果顯示，在 6 名參與者當中，有一名在絕大部分時間裏，都處在了輕度至中度抑鬱當中，有兩名測試者的睡眠週期出現了異常，還有一名出現了長期的失眠以及莫名的身體疲憊。

而且，科學家還發現，這些消極的心理狀況還會傳染。

在測試當中，壓力指數最大的測試者以及那位長期處於失眠安狀態的測試者，在參與多人協同的任務當中，多數會與其他測試者產生衝突，最終導致整個任務耗時變長，甚至是失敗。

不僅如此，他們還發現，由於生理和心理因素造成的睡眠質量下降，後面還會演變成嗜睡症以及功能性睡眠喪失。不斷下降的睡眠質量與不斷上升的睡眠時間讓整個團隊的氛圍變得昏昏欲睡，死氣沉沉。

缺乏重力，還會引起腎結石？

大家都知道，在去火星的路上，潛藏着的一大殺手，就是太空輻射。在脱離了大氣的保護之後，太空輻射對人類的 DNA、細胞和組織結構都將會有嚴重的威脅。

NASA 其實一直在研究慢性放射暴露是如何影響大腦功能的。他們此前曾經和加州大學歐文分校的 Charles Limoli 博士及其團隊將小鼠暴露於模擬宇宙輻射的帶電粒子中。

結果他們發現了老鼠大腦出現了一些結構變化，例如降低了神經元分支結構的複雜性。此外，小鼠還表現了出行為的改變，包括記憶力減退，焦慮增加和執行功能減退等。

而其實影響生理健康的，還不只是輻射，重力的缺失也是一大問題。

漂浮在空中看上去是一件很浪漫的事，實際上，它將可能導致肌肉萎縮和視覺感知改變等嚴重的生理問題。

科學家托馬斯·威廉姆斯還認為，長期處於失重的狀態，其實很容易引起腎結石，而且還能由此引發出一系列例如尿路感染等的問題。

既然醒着的時候會有這麼多危險，那不如睡着去火星吧

1999 年，放射科醫生 Anna Bagenholm 博士在挪威滑雪時不慎掉入了冰凍的溪流當中。在被拯救出來時，她已經在冰水裏面呆了足足 80 分鐘。

在被送到醫院後，她已經沒有了呼吸、沒有了脈搏，體温也已經下降到了 13.7 攝氏度，基本可以宣告死亡。

但當時的醫生並沒有放棄，而是將她接上體外循環機器，不斷地為她供應温暖的血液。最終在一百多名醫護人員經歷了 **9 個小時的搶救之後，Anna Bagenholm 被成功搶救了回來。**即便日後還是出現了腦損傷等後遺症，但 Anna Bagenholm 的搶救案例依舊被視為醫學奇蹟收錄到了《柳葉刀》雜誌上面。

作為她的主治醫生，奧斯陸國家醫院教授 Petter Andreas Steen 博士認為，這個醫學奇蹟之所以能夠發生，與她之前在低温中保持了緩慢的新陳代謝，進入了類似於「冬眠」的狀態有着密切的關係。

其實數十年來，人們對於「人類冬眠」的探索從未停止，無論是在科學上，還是在熒幕上。

而宇航員進入睡眠艙，倒頭大睡，一覺醒來就到達目的地。這樣的劇情，相信很快就不只能在電影中看到了。

為了避開宇航員在前往火星的路上所遇到的各種生理和心理問題，ESA 正研究怎麼讓宇航員在前往火星的路上能夠進入「冬眠」狀態。

儘管人並不會真的冬眠，但是通過適當的降低温度，使人進入新陳代謝更遲鈍的「昏迷」狀態，確實有許多好處。

根據他們所提供的資料，在進入了這種休眠狀態以後，新陳代謝率降低四分之三左右。根據研究表明，在太空輻射對生理的影響也會大大降低。另外在這種長期保持平靜的狀態下，心理健康也不會那麼容易因為孤獨和空間封閉而產生影響。

更現實的一件事是，宇航員吃得少了，需要帶的食物變少了，飛船還能飛快點。

根據他們所發佈的方案，宇航員需要模擬動物冬眠做好前期準備，先「管住腿，邁開嘴」，增加體內脂肪含量以儲存能量，然後再通過特殊的藥物進入休眠狀態。

這種休眠的狀態大概會持續 180 天左右，並在前後為宇航員設立一個適應期。

歐洲航天局並非只是説説而已。他們甚至已經設計專用的冬眠倉，並且公佈了他們的草圖。

他們所設計的冬眠倉分為了六人艙和四人艙兩種「户型」。當中 6 人艙為直徑 5.9 米，高度 5.3 米的圓柱形，並且分為生命保障、居住、儲藏、工作等 9 個系統隔間。

ESA 還表示將會為宇航員們配備一個類似於《流浪地球》中「莫斯」那樣的 AI 管家，幫助宇航員在進入冬眠無法行動的時候對飛船進行監護。

當然，擺在 ESA 面前的困難還有很多，包括怎麼保證冬眠技術的絕對安全，怎麼讓宇航員在長期睡眠之後能夠讓身心都迅速適應環境並投入工作，怎麼確保 AI 能在人類「缺席」的情況下完美無瑕地接管所有任務等，這些都需要經過漫長的試驗去進行驗證。

但 ESA 似乎對這個技術還是抱有相當大的決心，他們表示：

我們研究瞭如何最好讓宇航員團隊進入冬眠狀態，在緊急情況下該怎麼辦，如何處理人身安全以及冬眠會對團隊心理產生什麼影響。

最後，我們創建了睡眠艙的初步草圖，我們相信，在 20 年內，就能讓人類進入火星。