文| 科技社
编辑| 科技社
——【·引言·】——
宇航员进入太空,身体变化说起来有好有坏,但总体来说还是坏处居多。
为什么这么说呢?这里引用爱因斯坦的相对论,根据他的理论,时间在不同的速度和重力系统,流逝会不一样,会有时间膨胀效应。
那么宇航员去了太空,回来后到底会不短命呢?
这个问题不太好回答,理论上讲,宇航员其实会比常人更年轻。
太空宇航员的“时间膨胀“
爱因斯坦认为,时间并非绝对,而是会因物体的运动状态而发生变化。
这看起来很反常识,但通过宇航员的例子,相信大家就能明白了。
日常生活中,我们所感知的时间是相对稳定且统一的,然而,当物体的运动速度接近光速时,时间的流速就会明显减慢。
宇航员在太空,通常以较高的速度围绕地球飞行,速度大约是每小时 28,000 公里。
虽然远远比不上光速,但已经足以产生可观测到的时间膨胀效应,根据相对论,飞船上的时间流逝会比地球上慢。
此前有飞行员在太空长时间执行任务,回到地球发现,他的秒表比地球上的慢了2分50秒。
再从微观角度看,括宇航员身体内的细胞老化和新陈代谢,由于时间膨胀,这些过程都被拉长。
单从这一角度来说,宇航员去了太空,不仅不会短命,甚至可能会延缓衰老。
但也有一些人不这么认为,就拿美国宇航员弗兰克·卢比奥来说吧,他在国际空间站一待就是 371 天。
原本的计划被飞船冷却剂泄漏这一意外打乱,使得他的在轨时间大幅延长。
在这漫长的日子里,他绕着地球飞了 5963 圈,行程达 1.574 亿英里,换算下来有2.533 亿公里。
最终,当他乘坐的“联盟 MS-23 号”飞船在哈萨克斯坦大草原热兹卡兹干镇附近着陆。
面对围观的媒体,他满脸笑容,可身体却已遭受了太空环境的重重考验,行动变得十分困难。
他不得不被回收小组抬出太空舱,在医护人员的监护下,被送往医院接受治疗。
这次经历就像一个生动的样本,让不少人了解了宇航员长时间太空旅行后的身体变化。
先说说身体形态与结构方面的变化,在地球上,我们的脊柱承受着身体的重量,被重力稳稳地“压”着。
可到了太空,微重力环境就像一双无形的大手,轻轻“托”起了脊柱,使其得以伸长,宇航员们的身高也就跟着增加了。
所以执行过太空任务的飞行员回到地球,再测量身高时发现基本都会长高几厘米。
这听起来好像挺不错,毕竟大多数人追求高个子,符合大众审美,但实际上却有很大的健康隐患。
比如有的宇航员,会被脊椎拉长折磨的疼痛不堪,就像有根小针在背部乱扎。
到了地球之后,情况只会变得更糟,因为脊柱已经适应了太空的伸长状态,椎间盘可能滑脱,想想就让人觉得害怕。
再加上太空的低压环境,骨质流失非常厉害,宇航员不可避免的会出现脱钙,身体变得脆弱不堪。
数据显示,正常人每个月都会损失 1 至 2%的骨量,如果是在太空待上半年,最多能损失 10%。
这是非常夸张的,导致的结果就是骨折的风险大大增加,而且太空医疗物资有限,一旦骨折,愈合起来也会比在地球上慢很多。
除了骨骼以外,肌肉也会发生变化,在地球上,我们的肌肉时刻都在和重力较着劲。
我们保持背部挺直需要肌肉,颈部稳定也需要肌肉,但我们平时感觉不到,因为身体早就习惯了。
可是一旦到了太空,整个人都在失重环境下,平时紧绷着的肌肉就会变得懒散起来,开始慢慢萎缩。
研究人员专门做过类似的实验,仅仅两周的时间,宇航员的肌肉质量就会像泄了气的气球一样下降 20%。
如果执行三到六个月的长期任务,那下降幅度更是能达到 30%,此时再回到地球上,那就是灾难了。
宇航员体内生理机能方面的变化更是可怕,在太空中,体液会朝着头部涌去,形成水肿。
这时候,宇航员的视力就会受到严重影响,看东西不再像以前那么清晰,眼睛的结构也可能发生变化。
长期处在这样的环境里,即便回到地球也可能无法恢复视力,对身体造成不可逆的损伤。
另外一个很让人头疼的因素,就是太空辐射,他会给基因带来不可预知的变化,导致宇航员的身体出现问题。
科学家很早就发现,在我们的 DNA 链末端,有一个小小的“保护帽”叫做端粒。
它的作用是守护我们的基因免受损伤,但随着年龄的增长,端粒会慢慢磨损,变得越来越短。
可奇怪的是,宇航员在太空飞行中端粒的长度却像被削尖了一样,明显变长了。
但更让人意想不到的是,宇航员回到地球,端粒又迅速缩短,而且普遍比飞行前还要短得多。
于是,科学家们猜测,这可能是太空里复杂的辐射组合在作祟。
但空间站位于地球轨道上,长期暴露在大气层之外,辐射剂量远超常人,所以宇航员DNA 会被电离辐射损伤。
不过,好在这些变化中的大多数在宇航员返回地球后的六个月内,慢慢恢复了正常。
就拿上世纪美国飞行员斯科特·凯利来说,他从空间站返回地球六天左右,皮肤变得极其敏感,以至于长出了皮疹。
就目前来看,宇航员的太空旅行,还是会对人体造成很大影响的,而且很多都是负面的。
至于到底会不会短命,相信大家心中已经有了答案。
参考资料:人民网——滞留太空的美国宇航员麻烦大了