一人在太空 一人在地球 美太空人雙胞胎準備進行身體大比拚

by:徽徽
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去年,一對雙胞胎太空人參加了一項實驗,哥哥被派往國際太空站出任務,弟弟則在地球待命,科學家們準備藉此進一步了解宇宙對人體的影響。1號這天,太空人哥哥回到地球了。

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Photo: NASA

圖為美國太空人凱利(右)和同為太空人的雙胞胎弟弟馬克(左)。


完美對照組   讓科學家更了解人體
BBC、QUARTZ、《德國之聲》綜合報導,1號這天,美國太空人凱利(Scott Kelly)準備從國際太空站(ISS)返抵地球,他在外太空已經待了將近一年,比一般太空人待在宇宙的時間還多了一倍 。更重要的是,凱利將讓科學家進一步了解人體在太空中的變化,因為他有個完美的對照組──他的雙胞胎弟弟馬克(Mark Kelly)。

馬克本身也是一名太空人,作為哥哥凱利的對照組,他這一年多來都待在地球上,為的就是讓科學家能更了解宇宙對人體的影響,這項研究將對未來送人類上火星有幫助,讓人們在地球就可以學著適應身體的變化。

2030年  準備送人上火星
美國太空總署(NASA)計畫在 2030年送人類上火星,這比送太空人到月球難度更高,大部分的數據顯示從地球到火星得要九個月,這期間要怎麼讓自己在太空艙中更舒服,成了科學家的首要研究目標。

 

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路透社

去年,準備前往國際太空站的凱利(右)和馬克在鏡頭前留影。

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路透社

圖為美國太空人凱利,他於1號這天回到地球。美國太空總署準備立刻將他接往研究室,好好比對他和雙胞胎弟弟馬克的資料,進一步了解宇宙對人體的影響。


先前的報導中提到,太空無重力的環境會大大影響人類的活動,無論是肌肉、骨骼、視覺或心理都會受影響,究竟待在太空我們的身心會產生什麼樣的影響呢?

眼壓飆高  輻射致癌
首先,嚴酷的太空環境會影響你的視覺,當人體因無重力頭下腳上的漂浮時,體液會轉往眼部導致眼壓升高,一旦超標將導致視力減弱甚或失明。根據最新研究,將近有 60%進行長程任務的太空人視力受影響,而沒了地球大氣層保護的太空人,就算待在用特殊材質設計的太空站中,也容易因為長期暴露在宇宙射線下而致癌。

骨質疏鬆  食量不佳  
此外,在太空待久了骨骼鈣質會流失,骨質會變得疏鬆,尤其最嚴重的部位包含大腿、膝關節、臀部還有軀幹,回到地球後也容易受骨折所苦,但這可以透過吃東西補充營養來改善。然而,經驗顯示太空人通常比在地球上生活的人吃得還少,他們執行任務時通常體重都會下降大約 5%。

短短兩周  肌肉量掉三分之一
在無重力的狀態中,人們會感到手腳無力,不知道怎麼使用自己的肌肉,只要短短兩個星期,太空人的肌肉量就會減少三分之一。為了對抗肌肉退化,太空人一登上國際太空站就得訓練,每天至少得花兩小時在跑步機或其他健身器材上,否則他們的肌肉量會減少高達 40%。

 

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路透社

美國太空人凱利在無重力的外太空擺弄一顆顆水果。根據統計,太空人的食欲往往不及在地球上來得好,體重平均會下降 5%。


低血壓  一踏上地球就昏倒
再來,待在外太空也代表你的心臟和血管得適應氧氣稀少的環境,先前甚至有太空人會出現心律不整的症狀。在無重力狀態下,人體更多血液會流到上身直達頭部,身體為了避免這個狀況會盡量少生產點新鮮的血液,造成太空人回到地球後有低血壓的毛病,有的太空人甚至一踏上地球就昏倒。

免疫系統也遭殃  傳染病易肆虐
此外,研究顯示無重力狀態會造成人體控制免疫系統的基因失靈,造成人體免疫力下降難以對抗傳染病,再加上太空艙環境狹小氧氣不足,傳染病更容易肆虐,如果又缺乏即時的醫療資源,後果不堪設想。

 

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Photo: NASA

美麗的太空世界讓人嚮往,但太空人得忍耐和家人分別的辛苦,在有限的時間內依靠團隊合作完成任務。


心理壓力大  一天睡不到六小時
除了身體上的不適,太空人的心理壓力也不小,他們得在嚴酷的環境下好好和夥伴合作完成任務,太空站機械運轉的聲音也會讓他們睡不著覺,他們一天平均下來睡不到六小時,再加上沒有明確的日夜時間概念,對太空人的精神都是種挑戰,但因為能參加太空任務的太空人都是精挑細選,從來沒有人在外太空精神崩潰過。

好的領導人是關鍵
而經驗也顯示,團隊中一個好的領導人是關鍵,如果團隊發生小摩擦時沒有講開來,太空船上的氣氛自然會變差,太空人的不滿和怨氣也會累積,這對幽閉如太空艙的空間來說不是好事。

剛返回地球的太空人凱利先前受訪時說:「在體能上我的狀況還不錯,但最困難的部分是和待在地球上對你很重要的人分開,你們失去了彼此的連結。」等凱利一回地球,美國太空總署就會把他接往總部進行一連串的科學檢查,和弟弟馬克的資料對比找出人體適應太空的關鍵。



編註:對原文完整報導有興趣的朋友,請參考
01 Astronaut twin Scott Kelly returns after year in space
02 What astronaut Scott Kelly and his identical twin can teach us about space and our bodies
03 Long-term space missions are about more than setting records

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