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未来太空漫游的最佳候选人 精选

已有 1036 次阅读 2021-5-19 12:09 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

遥远之旅---未来太空漫游的最佳候选人

鲍海飞 2021-5-19

1969720日,宇航员阿姆斯特朗登上了月球。一个激动人心的时代来临了,人类飞出了地球。然而,人类的目光却眺向了更远。

1990年,哈勃望远镜在美国肯尼迪航天中心由“发现者”号航天飞机成功发射升空,此后,就一直不断有惊人发现,将宇宙深处的模样图像传回地球。20201月,一个国际天文学家团队利用美国哈勃太空望远镜发现了迄今已知的最遥远、最古老的星系群。哈勃望远镜为我们带来了更加神秘的太空,银河系之外,还有更多星系。如今,人们已经把下一个目标聚焦在10年或20年之后,登陆火星。

人类的梦想,就是不断地去探索,还要飞向更遥远的宇宙深处。你是否想过,有一天会坐着飞船去遥远的星系探索或者移居?你做好准备了吗?

太空之旅可不是件轻松容易的事,不是坐上火箭飞船就出发---一个说走就走的旅行。

太空之旅是时间之旅,是与时间赛跑,是一个以光年作为距离单位的长程旅行。太空之旅是速度之旅,但我们的速度却如蜗行,即使几倍的声速,都难以企及,更不用说光速。太空之旅还是物质之旅,需要大量的营养物质和工具设备。太空之旅是能量之旅,需要高效率的能源推动前进。太空之旅还是烧钱之旅,没有足够的经费来支撑,是无法实现的。

面对困难,人类并没有因此而踟蹰不前。航天发展史上,让人欣慰的是,20151221日晚,特斯拉公司创始人埃隆·马斯克创办的太空探索技术公司终于将火箭垂直回收,诚如他所说:“如果火箭可以像飞机一样重复使用,那么进入太空的成本可以降低百倍。”人类越来越有可能踏上遥远之旅。

太空之旅,心之向往之旅。谁才是太空之旅的最佳候选人?多年来,一直由男性主宰的太空,能否完全由女性来承担这个任务?作为宇航员,女性是否有优势、优势又在哪里呢?

2019年《国家地理》(national geography)第7期给出了一个答案。有四个因素需要考虑。同男性比较,她们有较小的身材;太空上遭受物理效应的危害损伤小;女性内在特质上更适合于长途旅行的任务;最后一个是,遥远星际太空之旅和移民所带来的生命延续问题,如何在星际航行中繁育下一代,两代,直至多代人的问题。

身材体重的优势,显而易见。飞船发射和飞行,质量越小,那么所需的燃料就越少,所需花费就要少。数据显示,若将1公斤重的物体送到太空,就需要500010 000美元。体重较小之外的优势更是突出,女性需要的食物量和氧气都要少。在一次四个月的火星环境下生存的模拟之旅上,研究人员发现,在相同的活动水平上,女性所消耗的卡路里比男人的一半还少。飞船的空间有限,所携带的物质给养非常有限。旅途短,这种差异似乎不大,但对于长途旅行来说,消耗就大了。此外,身材小的人其排泄物,如二氧化碳和汗液等也要少。这就意味着飞船对排泄物的处理所需的系统就要低一些。

第二个是在太空环境下,身体所表现出的物理症状或效应。离开地球,意味着没有了大气层和地磁场的保护,太空辐射会造成身体损伤,容易导致癌症或其它问题增加的风险。微重力环境下,会发生许多意想不到的事情,身体更是对方向感失去了把握。还有诸如,身体中体液的流动会变化,免疫力降低,甚至会导致一些基因发生变异,视力会莫名其妙的退化等。

早在1958年,美国国家航空航天局(NASA)在启动水星计划中,就开始收集宇航员在太空环境下身体的各项指标和医疗数据等。2014年,他们发布了几十年积累的数据。最近才开展了女性宇航员的多次往返任务。太空中,男性在空间运动病方面患病的几率较少,但听力有所下降。空间运动病是指在太空微重力环境下飞行初始几天内容易患的疾病,由于体液流动再分布等影响,导致包括莫名的不适、疲乏、恶心、呕吐、没有食欲等疾病。最新的结果表明,男性在视力方面会发生减退现象。而女性则似乎容易发生泌尿系统感染(但该症状不局限于太空之中),其它方面,女性似乎没有显示出哪些不利。一位NASA航天员在他的自传中半开玩笑地说,如果科学家们找不出那些导致眼疾的问题,“我们就只能派遣一个全部由女性组成的宇航员小队前往火星了。”

第三,面对数月或数年的时间,在一个狭小的空间里,全部由女性宇航员组成的编队是否会和谐融洽相处呢?现在的问题是,在宽广无垠又单调乏味的空间环境下,女性能否胜任长途旅行这一问题,人们知之甚少。

一些研究表明,在诸如恶劣环境下的模拟试验中,比如在沙漠环境下的徒步行走、极地探险,以及南极的越冬实验等,在那些具有短期的、目标性的任务中,男性表现的很卓越,而女性则在长期的、居住型的环境下,表现更出色。

一位德州医学院的心理大学说:“人在‘居住型’环境下,人际之间的关系更为敏感,你必须得注意,更应该多交流,而女性更有技巧融入交流之中”。但这并不意味着在长时间的太空任务中男人就不能够很好的交流沟通,而是说女性的更具有适合这类任务的潜质。

最重要的一点,我们要面对的是极具挑战性的问题:遥远星系的太空移民。在以光年为距离单位所承载的太空之旅,几代人是难以完成任务的。文中说:“你可以派遣三男三女作为一组,然后让他们在旅途中繁衍下一代。但这并不划算,你完全可以把男性的生殖细胞冷冻于一个小试管中随船远行,而无须派遣男人。也就是说,最划算的太空漫游计划的做法是:组建一个携带有精子库(具有多样性)的全女性小组。”

综合上述几点:考虑到体重、太空中的物理效应影响、社交心理学的技巧,以及太空宝宝的孕育等因素,女性似乎是最佳人选。

尽管如此多的优势,那么,现在为什么不开展全部由女太宇航员组成的太空飞行队?一位负责人说:目前女性在太空工作的时间尚短,数据还很少,在应对太空飞行中各种效应还待考察。

但,这是否意味着,没有理由派遣男性执行此类太空任务呢?

文章结尾给出答案,这并非完全如此。在一些针对团队型的活动调研的数据表明,由男女混合共同构成的团队是最佳的选择。所列出为什么在太空之旅中女性将会做更好,并不是断然说,由全女性组成的太空小组会做得最好,当然,女性要比那些大块头的、不合群的、又不能生育的家伙们强很多呀。

当宇航员阿姆斯特朗登上月球,在踏上月球的那一刻,他说:“我的一小步,人类的一大步。”是啊,我们相信,我们神往的宇宙距离我们越来越近。或许有一天,你也可能踏上遥远之旅。

吾生有涯,而心无际涯。太空之旅,是时间与能量之旅,是速度与激情之旅。

 

 



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