讓宇航員冬眠可能是節省任務成本的最佳方式,可以將宇宙飛船的體積減少三分之一,並保證乘員在前往火星的途中身體健康。 歐空局牽頭的一項調查表明,人類冬眠超越了科幻小說的範疇,可能成為一種改變太空旅行遊戲規則的技術。

在為返回這顆紅色星球的飛行做準備時,太空工程師會為宇航員準備大約兩年的食物和水。

「我們談論的是每位每天30公斤體重的宇航員,最重要的是,我們需要考慮輻射以及心理和生理方面的挑戰。」詹妮弗 · 吳-安( Jennifer Ngo-Anh )解釋道,她是 ESA 「人類與機器人探索」專案的重要協調員,也是這篇將生物學與工程學聯繫起來的論文的作者之一。

冬眠期間的遲鈍是一種誘導狀態,可以降低機體的新陳代謝率。 這種「假死」是動物保存能量的一種常見機制。

將前往火星的宇航員的新陳代謝率降低到正常狀態的25% ,將大大減少供給量和棲息地面積,使長期探索變得更加可行。

在太空中睡覺

「哪裡有生命,哪裡就有壓力」,詹妮弗( Jennifer )提醒,她補充道:「該策略將最大限度地減少由於太空飛船的限制而產生的無聊、孤獨和攻擊性情緒。」

自20世紀80年代起,醫生們就開始在醫院裡實施類似於”冬眠”的治療性麻痹——在漫長而複雜的手術過程中,醫生們可以通過誘導低溫來減少新陳代謝。 然而,這不是一個主動的能量減少,並且失去了休眠的大部分優勢。 通過冬眠訪問其他行星的研究可能為地球上的病人護理提供新的潛在應用。

在太空中休眠

不要吵醒熊

動物冬眠是為了在寒冷、缺少食物或缺水的時期生存下來,它們的心率、呼吸和其他重要功能降低到正常生活時的一小部分,同時體溫降低到接近環境溫度。 緩步動物、青蛙和爬行動物都很擅長冬眠。

在冬眠期間,棕熊和黑熊躲進巢穴,經歷六個月的禁食和不動狀態。 而如果一個人臥床度過六個月,肌肉,骨骼強度會嚴重下降,心力衰竭的風險也會增加。

睡夢中的熊

“然而,研究表明,熊在春天健康地離開巢穴,肌肉品質只有輕微的損失。 他們只需要大約20天就可以恢復正常。 這告訴我們,冬眠可以防止肌肉和骨骼的廢用性萎縮,並保護組織免受損傷。”德國慕尼克路德維希馬克西米利安大學醫學教授亞歷山大 · 舒克爾( Alexander Choukér )解釋說。

較低的睾酮水準似乎有助於哺乳動物的長期冬眠,人類的雌激素強有力地調節能量代謝。

亞歷山大( Alexander )補充說: 「男性和女性荷爾蒙的特殊平衡以及它們在調節新陳代謝方面的能力體現,表明女性可能是首選候選人。」

薩曼莎( Samantha )的寢室

享受您的分離艙

科學家建議工程師們建造軟殼分離艙,其設置經過微調,可實現甜蜜的冬眠:安靜的環境,昏暗的燈光,低於10°C 的低溫和高濕度。

宇航員將很少移動,但不會受到限制,穿著避免過熱的衣服。 穿戴式感測器將測量它們的姿勢、溫度和心率。

休眠信息图表

每個膠囊都應被水容器包圍,起到遮罩輻射的作用。”冬眠實際上將有助於保護人們在太空旅行期間免受輻射的有害影響。 遠離地球磁場,高能粒子造成的損害可能導致細胞死亡,輻射病或癌症。” 亞歷山大說。

在船員長時間休息的情況下,人工智慧將在異常和緊急情況下發揮作用。

亞歷山大解釋說: “除了監測能源消耗和自主操作之外,飛船上的計算機將保持飛船的最佳性能,直到宇航員被喚醒。”

異形電影中的休眠艙

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Tan Jinge
Tan Jinge, Editor of sbestimes.com

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    2 Comments

    1. 或許可以叫做睡覺的力量

    2. 動物身上真的很多智慧值得我們學習

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