乐鱼体育官网 科学家正在盘考东说念主体蛰伏时间, 宇航员睡够180天, 径直飞到火星

点击次数:192 发布日期:2026-02-15 20:19:13

乐鱼体育官网 科学家正在盘考东说念主体蛰伏时间, 宇航员睡够180天, 径直飞到火星

在好莱坞科幻电影里,宇航员们时时伴跟着一阵气体的嘶嘶声,从充满将来感的就寝舱中苏醒。他们伸个懒腰,喝杯咖啡,贪图地星球就一经近在目下了。

电影这样拍,一方面是为了加速叙事节律,但另一方面,它意外中揭示了载东说念主深空探伤中最中枢、最让东说念主头疼、也最致命的物理学坚苦:后勤补给。

当你仰望星空,赞佩于 SpaceX 的“星舰”那百米高的庞大身躯,或者被大推力火箭发动机喷射的马赫环所震荡时,你可能没挑升志到,果真不容东说念主类踏上火星的,不是发动机的推力不够,而是宇航员每天要吃喝拉撒的那些“破碎”。

从地球去火星,单程巧合需要 180 天到 250 天。

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若是是一支 4 到 6 东说念主的惯例小队,在这长达泰半年的路径中,他们不睡觉的时候都在花费资源、制造垃圾、况且容易产生严重的方式问题,濒临这个简直无解的死局,NASA复古的盘考团队给出了一个极其硬核且充满科幻颜色的谜底:别让他们醒着,让他们在蛰伏舱里睡上 180 天。

要吞并为什么 NASA 非要让宇航员睡觉,咱们必须先算一笔账。

一个成年东说念主,为了保管基本的生命体征和健康,每天巧合需要花费,0.8 公斤 脱水食品,2.5 公斤 饮用水,0.8 公斤 氧气,加起来,每天巧合需要花费 4.1 公斤 的花费品,假定一个 4 东说念主车组,单程遨游 180 天,在不磋商任何冗余和备用的情况下,仅单程就需要:2952 公斤。

这还仅仅单程,加上火星名义的驻留时刻和返程,所需的花费品性量将应酬突破 10 吨 到 15 吨,

相干词灵验载荷每加多 1 公斤,需要加多的燃料是呈指数级增长的,那 15 吨的汉堡、饮用水和氧气瓶,为了把它们推离地球引力井并送往火星,你可能需要在大地多装载几百吨的燃料,火箭会变得无比庞大、复杂且起劲。

更恶运的是,除了吃喝,通晓的宇航员还需要:浩繁的作为空间,巨型生命保管系统,辐射防护层,这又是一堆载荷。

为了突破火箭载荷的诟谇,NASA 的“立异先进倡导考虑”资助了一家名为 SpaceWorks Enterprises 的公司,专门盘考针对火星任务的“东说念主工蛰伏”时间。

最初,咱们要涌现一个科幻电影形成的巨大污蔑:蛰伏 ≠ 冷冻,电影里那种把东说念主冻成冰棍,几百年后解冻的时间,在当今的生物学上是行欠亨的,因为水结冰时体积会扩展,这会像撑破水管相通,顷刻间戳破并扯破东说念主体的所有细胞膜。

NASA 盘考的实质上叫作念“调养性低温”联贯“代谢阻难”,东说念主类并不像熊或者土拨鼠那样领有当然蛰伏的基因,咱们的身体在遇到冰寒时,第一反馈是恐慌以产生热量。

SpaceWorks 的决策是:通过药物阻难东说念主体当然的“寒颤反射”,然后通过物理技巧,将宇航员的中枢体温从平方的 37°C 徐徐降至 32°C 到 34°C 之间。

在这个轻度低温现象下,东说念主体不会结冰,血液依然在流动,但细胞的作为会大幅度减缓,弃旧容新率将下落 50% 到 70%,宇航员将进入一种深度睡眠、雷同于晕厥的现象。

把东说念主冻晕昔时容易,但在 180 天后让他们健康地醒来并坐窝参预火星名义的高强度责任,这是一个极其复杂的医学工程。

在 SpaceWorks 的联想构念念中,将来的火星就寝舱是一个高度集成的生命保管系统。当宇航员“睡着”后,乐鱼体育官方网站机器将全面选定他们的身体:宇航员不成张嘴吃饭,消化系统也基本处于停工现象,养分物资将通过径直插入静脉的导管输入体内,这种被称为全静脉养分的液体,包含了精准配比的氨基酸、脂质、葡萄糖、维生素和微量元素。

因为莫得固体食品摄入,肠说念产生的粪便少量。尿液则通过弥远的导尿管径直导出,这听起来有些不适,但在医学晕厥的 ICU 病房里,这一经是稳固的时间,在 32°C 的体温下,东说念主体对氧气的需求量断崖式下落,宇航员可能不需要插管上呼吸机,只需在舱内保管相宜的富氧环境,他们幽微的自主呼吸就足以保管生命。

就寝舱内贴在宇航员身上的电极垫,会依期开释幽微的电流,刺激肌肉放松。这种“被迫熟谙”不仅能留心肌肉急剧流失,还能促进血液轮回,留心深静脉血栓的形成,为了保管低温,可能会遴荐一种称为“贴片式冷却”的系统,致使让宇航员吸入冷却的含氟气体,从肺部里面径直带走热量。

遭受这样多“医学折磨”,NASA 到底图什么?

图的是航天器联想的颠覆性减重,总质料至少能减少 20 吨,这意味着辐射本钱几何级数的下落,咱们不再需要研制超重型复杂的栖息地模块,现存的中大型火箭结构就不错将一队宇航员送往火星。

此外,辐射防护的优化亦然要津,在深空中,太阳耀斑和星河天地射线是致命的,若是宇航员到处往来,防护难度极大,但若是 4 个东说念主紧凑地睡在并列的胶囊里,咱们只需要把飞船佩戴的水和燃料储水箱像一堵墙相通围绕在胶囊四周,水即是最佳的防辐射材料,宇航员极端于睡在一个被水包裹的安全堡垒里。

尽管远景极其诱东说念主,但 SpaceWorks 团队也坦承,当今将东说念主类握续“冻结”180 天还存在巨大的医学风险。

电刺激只可保住肌肉,保不住骨骼。在莫得重力应力刺激的情况下,骨钙流失是势必的,科学家正在盘考合营骨质疏松药物,或者在就寝舱内加入极其幽微的离心力旋转来处理。

若是飞船在途中遭逢微陨石撞击、系统故障或热烈的太阳风暴报警,宇航员能坐窝醒来抢修吗?

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谜底是:不成。

从 32°C 升温到 37°C,并撤消体内的代谢阻难药物,不仅需要好几个小时,致使可能需要 1 到 2 天的时刻,在这段“解冻期”,飞船只可满盈依赖 AI 进行自主决策和修理,若是 AI 搞不定,宇航员在睡梦中遭难的风险极高。

从地球到太阳系边际,物理规定为东说念主类斥地了一说念说念近乎衰颓的壁垒,咱们无法应酬更变光速,无法更变都奥尔科夫斯基火箭方程,也无法虚拟变迁徙力。

NASA 的东说念主工蛰伏考虑告诉咱们:当外部环境的极限被榨干时,东说念主类端淑向外扩张的终末一条路,即是矫正咱们自己。

当今,医疗界在急救中现实“调养性低温”的最长纪录巧合是 14 天,从 14 天朝上到 180 天,还需要深广的动物实验和漫长的临床考证,也许在 2030 年代末,当第一批火星远征军登上星舰时,他们听到的终末一条地球提示不是“祝你们一起福星”,而是:

“系统降温开动,晚安,地球东说念主,祝你们在火星作念一个美梦。”

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