四種太空死亡方式

近年來(lái)，有關(guān)太空殖民的話題變得十分熱門，但許多人都忽視了飛向月球和火星的過程中蘊(yùn)含著殘忍的真相：太空其實(shí)是一片寒冷、荒蕪、不適合人類生存的地方，有可能你第一次到那里就遭遇不幸了。宇航員們都很清楚這一點(diǎn)，但是對(duì)有志于成為太空旅客的人來(lái)說(shuō)，有必要知道一些太空旅行可能面臨的致命危險(xiǎn)。

暴露于真空

讓我們首先來(lái)分析一下最為顯而易見的危險(xiǎn)——暴露在真空中。暴露在極度低壓的太空環(huán)境時(shí)，皮膚表面和軟組織最上層的液體會(huì)立即蒸發(fā)，導(dǎo)致血液中形成氣泡，以及一些嚴(yán)重、可怕的腫脹。不過，皮膚和循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力會(huì)使膨脹控制在一定范圍內(nèi)，使你的身體不至于爆炸——科幻小說(shuō)中喜歡描述的場(chǎng)景。

動(dòng)物研究和人體暴露在真空中的少量數(shù)據(jù)顯示，你可能會(huì)在9到11秒鐘的時(shí)間內(nèi)保持某種程度的清醒，然后就會(huì)因?yàn)槿毖醵鴷炦^去。根據(jù)美國(guó)航空航天局的資料，你的嘴巴和鼻子將迅速冷卻到冰點(diǎn)，而你舌頭上的液體，連同你肺部?jī)?nèi)表面的液體，也會(huì)迅速沸騰。

美國(guó)航空航天局預(yù)見到了這一問題，于是開發(fā)了宇航服，并將其稱為“艙外機(jī)動(dòng)套裝”。EMU本質(zhì)上是一個(gè)自維持的太空船，由許多層材料構(gòu)成，可以保護(hù)宇航員不受到真空環(huán)境、微隕石和極端溫度的威脅。

有什么缺點(diǎn)嗎？“宇航服會(huì)增加行動(dòng)的難度，即使是那些我們?cè)诘厍蛏嫌X得輕而易舉的任務(wù)，”NASA約翰遜太空中心的布萊恩·丹斯貝里說(shuō)，“套裝的分層加上加壓系統(tǒng)，使每一個(gè)動(dòng)作都很費(fèi)力，手指的動(dòng)作尤其有挑戰(zhàn)性?！?/p>

下一代宇航服將更輕、更靈活，而且有更高的技術(shù)含量。未來(lái)的EMU還必須能應(yīng)對(duì)全新的環(huán)境和新的危險(xiǎn)。丹斯貝里說(shuō)：“現(xiàn)在我們所用的EMU是為了在微重力環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的，與在火星表面工作時(shí)的要求有顯著的不同?！蹦壳暗腅MU還無(wú)法為宇航員提供在火星上活動(dòng)時(shí)所需的靈活性，比如彎腰檢取石塊，或者把一棵馬鈴薯從地里拔出來(lái)?！盎鹦沁€擁有一個(gè)大氣層，因此在火星上使用的宇航服在設(shè)計(jì)上需要與真空環(huán)境中所用的有很大不同，”丹斯貝里說(shuō)道。

如果你計(jì)劃在這些先進(jìn)的宇航服上市之前就進(jìn)行太空旅行，那你必須做好宇航服破裂的準(zhǔn)備，目前還沒有辦法對(duì)套裝的撕裂或刺穿進(jìn)行密封，一旦出現(xiàn)這類情況，宇航員必須在套裝完全減壓之前迅速回到氣閘室內(nèi)。

在太空中溺死

太空旅行很重要的一課是，保護(hù)你生命的宇航服有可能在不經(jīng)意間殺死你。2013年7月16日，意大利宇航員盧卡·帕米塔諾正在國(guó)際空間站外工作。他的宇航服冷卻系統(tǒng)突然失靈，開始往他的頭盔里緩慢注水。根據(jù)盧卡在2013年撰寫的一篇詳細(xì)博文，他一開始并沒有意識(shí)到問題的嚴(yán)重性。他以為頭盔后部的濕潤(rùn)感可能來(lái)自他的飲水管，甚至可能是操作沉重的宇航服時(shí)產(chǎn)生的汗液。

然而，頭盔里的液體溫度太低，不可能是汗液，而盧卡也沒看到飲水管里有水漏出來(lái)。他接到命令，要求他停止太空行走，立即回到氣閘室。在盧卡返回途中，液體不斷增多，淹沒了他的臉頰和耳機(jī)。

更糟糕的是，為了避開一根擋在返回路線中的天線，盧卡被迫改變方向，導(dǎo)致液體淹沒了他的鼻子，他的呼吸變得更加困難。隨著太陽(yáng)轉(zhuǎn)到地球背面，他的周圍變得一片漆黑。他失去了方向感，無(wú)法確定返回氣閘室的路線。在這最為黑暗的時(shí)刻，盧卡甚至考慮打開頭盔上的一個(gè)安全閥，將這些水排到太空中。

幸運(yùn)的是，故事的結(jié)局還算圓滿，安全閥也沒有打開。盧卡順著安全纜繩回到了艙口，在那里等待同伴克里斯托弗·卡西迪幫助他對(duì)宇航服重新增壓。盧卡對(duì)這場(chǎng)遭遇總結(jié)道：“太空是嚴(yán)酷、冷漠的前沿，而我們是探索者，不是殖民者。我們的工程師，以及我們周圍的技術(shù)，使一切看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但其實(shí)并不簡(jiǎn)單，或許我們有時(shí)會(huì)忘記這一點(diǎn)。最好不要忘記。”

遭遇軌道碎片

國(guó)際空間站從1998年運(yùn)行至今，是一個(gè)狀況非常良好的空間實(shí)驗(yàn)室。然而，國(guó)際空間站的健康，以及站內(nèi)宇航員團(tuán)隊(duì)的健康，正面臨著軌道碎片越來(lái)越嚴(yán)重的威脅。

國(guó)際空間站受到數(shù)百個(gè)微流星體和軌道碎片防御系統(tǒng)的保護(hù)，是地球軌道上有史以來(lái)防御最為完善的航天器。盡管足以抵擋微小的塵埃粒子，但這些防御系統(tǒng)還是無(wú)法承受一大塊太空垃圾的撞擊。

國(guó)際空間站的關(guān)鍵系統(tǒng)——居住艙和壓力艙——是保護(hù)最好的部分，但它們?nèi)匀豢赡鼙灰粔K直徑大于1厘米的太空碎片嚴(yán)重破壞。根據(jù)統(tǒng)計(jì)模型的估計(jì)，地球軌道上大約有29000塊直徑超過10厘米的太空碎片，而直徑1到10厘米的碎片大約有75萬(wàn)塊。這些垃圾碎片中，有一些圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的速度超過每小時(shí)28000公里。在這種速度下，即使很小的碎片都能帶來(lái)強(qiáng)大的沖擊。

雖然低地軌道上的碎片數(shù)量不斷增長(zhǎng)，但類似電影《地心引力》（Gravity）里那樣的場(chǎng)景還是很難會(huì)出現(xiàn)。這要感謝國(guó)際空間站上先進(jìn)的預(yù)警系統(tǒng)。

美國(guó)太空監(jiān)察網(wǎng)絡(luò)會(huì)對(duì)大塊的太空垃圾進(jìn)行常規(guī)監(jiān)控。如果有危險(xiǎn)碎片進(jìn)入國(guó)際空間站附近1公里范圍的概率達(dá)到千分之一，那空間站就會(huì)暫時(shí)借助停靠的聯(lián)盟號(hào)飛船，臨時(shí)轉(zhuǎn)移到到更高的軌道上。這樣的情況大約每年發(fā)生一次。

截至目前，國(guó)際空間站還未因?yàn)樗槠矒舳艿絿?yán)重的損傷，但為了預(yù)防這類情況，宇航員團(tuán)隊(duì)會(huì)進(jìn)行定期的減壓操作。在這些訓(xùn)練中，宇航員要嘗試辨別和密封模擬的泄漏情況。如果空間站真的出現(xiàn)致命性的破裂，全體成員就將直接轉(zhuǎn)移到聯(lián)盟號(hào)飛船中，并返回地球。

無(wú)時(shí)無(wú)刻的微重力和輻射

假設(shè)你是一位宇航員，當(dāng)你乘坐聯(lián)盟號(hào)飛船回到地球表面的時(shí)候，你或許會(huì)覺得危險(xiǎn)已經(jīng)過去，可以慶祝勝利了。

錯(cuò)！事實(shí)上，科學(xué)家還遠(yuǎn)未完全了解微重力對(duì)人體的長(zhǎng)期效應(yīng)，另一方面，我們已經(jīng)知道微重力會(huì)帶來(lái)一些令人不快的負(fù)面影響?！拔⒅亓Νh(huán)境會(huì)損傷人體生理機(jī)能，主要是因?yàn)樯眢w在太空中感受到的力與在地球上不同，”斯坦福心血管研究所所長(zhǎng)Joseph C。

Wu說(shuō)，“漂浮或者在太空中拉伸自己，并不需要像在地面上時(shí)用那么大力，因?yàn)樘罩袥]有重力對(duì)抗你的動(dòng)作。這會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期太空飛行時(shí)最嚴(yán)重的副作用之一：嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松?！?/p>

“微重力的另一個(gè)副作用是嚴(yán)重的肌肉損失，”Joseph C。 Wu補(bǔ)充道，“與骨骼一樣，無(wú)法借助重力進(jìn)行鍛煉，會(huì)使肌肉組織分解。”Wu目前正在對(duì)暴露于低地軌道環(huán)境后返回地球的細(xì)胞樣品進(jìn)行分析，以研究微重力對(duì)心血管生理學(xué)和病理生理學(xué)的影響。在地球軌道上，心臟在推動(dòng)血液循環(huán)時(shí)并不需要十分賣力。與任何不經(jīng)常使用的肌肉一樣，心臟在這種情況下會(huì)出現(xiàn)萎縮，并且會(huì)變得更接近球形。

微重力對(duì)宇航員身體健康的破壞還體現(xiàn)在其他方面，并不只限于骨骼和肌肉的退化。在低重力環(huán)境下，體液也會(huì)表現(xiàn)出不同的特征，并可能導(dǎo)致一系列問題，包括眼球后部的變形——最終可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的視野模糊。2017年由NASA資助的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，太空旅行的長(zhǎng)期影響可能更具有危害性。

通過將人體干細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi)，美國(guó)維克森林再生醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)模擬了相當(dāng)于為期三年，行程約2.3億公里的往返火星之旅中受到的深空輻射。研究人員發(fā)現(xiàn)，漫長(zhǎng)的太空旅行不僅可能削弱宇航員的免疫系統(tǒng)，而且會(huì)導(dǎo)致引發(fā)白血病的遺傳損傷顯著增加。

人類在太空中遭遇生命危險(xiǎn)的事例很少。日新月異的科技使人類在太空中的存在變得相對(duì)安全（至少給人的第一印象如此）。然而，現(xiàn)實(shí)情況是，生命可能一個(gè)不小心就會(huì)殞沒在太空中。宇航員們都清楚這一點(diǎn)，然后義無(wú)反顧地前往太空。我們應(yīng)當(dāng)尊崇那些冒著生命危險(xiǎn)，拓展人類科學(xué)邊界的個(gè)人，然后銘記國(guó)際空間站的訓(xùn)言：離開地球，為了地球。