太空对人类来说是个严峻的环境,人类到太空后,身体会发生什么样的变化呢?
1. 去往宇宙会有哪些变化?与地球不同,国际空间站和太空飞船中的重力非常微弱。由此产生的症状包括头痛、恶心和呕吐等,称为“太空晕”。在地球上,我们身体的平衡受到重力很大的影响。耳朵深处有一个小但重要的平衡器官,称为“前庭”。这个器官将身体受到的重力和加速度信息转化为电信号发送到大脑。
在地球上,大脑一直接收来自这里的重力信息,以帮助维持身体平衡。在重力非常微弱的太空中,来自前庭器官的信息发生变化,导致大脑混乱,从而引发太空晕。然而,这种状态不会持续太久。在太空停留几天后,太空晕会逐渐减轻。太空晕的严重程度因人而异,有些人不会出现太空晕。此外,回到地球后,受到地球重力影响,也会出现类似太空晕的“重力晕”症状。
2. 为什么宇航员的脸看起来有些浮肿?在太空中面部浮肿是常有的事情。
在地球上,人类不会漂浮是因为受到重力的牵引。事实上,在地球上,像血液等体液流动也受到重力的影响,更多移向身体的下半部分。当到达太空时,由于重力减小,体液会积聚在上半身,导致脸部水肿。由于这种影响,鼻腔粘膜也会肿胀,因此宇航员经常出现“鼻塞”的情况。在太空逗留一段时间后,体液平衡会恢复,通常几周内脸部水肿会消失。相反,当宇航员返回地球时,他们经常出现头晕(直立性低血压)。
在太空中,由于可以用较小的力量将血液送出,心脏肌肉会退化,回到地球后,由于地球上的重力比太空大,心脏向头部输送血液变得困难,引起头晕。
3. 在太空中长期生活,人会发生哪些变化?
长时间在太空中停留会导致骨骼和肌肉退化。在地球上,由于受到重力作用,我们不断使用腿部和腰部的肌肉和骨骼来抵抗这种力量。在重力非常微弱的太空中,即使不用两条腿站立,也能保持姿势,移动时也不需要使用腿部。长时间在太空中滞留会导致肌肉力量减弱,骨量减少。因此,科学家正在研究预防宇航员的骨量减少的药物。此外,为了防止宇航员的肌肉和骨骼变弱,他们需要在国际空间站(ISS)逗留期间每天进行约2小时的运动。
4. 太空中的辐射在变强?
跟地球上相比在没有大气的太空中的辐射会增多,对人体造成较大影响。地球表面被大气层覆盖。大气中含有我们呼吸所需的氧气,也保护生物体免受紫外线和辐射的伤害。宇航员在几乎没有大气层的外太空,接受的辐射远高于地面。如果接受大量高能辐射,患癌症等疾病的风险会更高。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)实施空间辐射暴露管理,通过将辐射剂量控制在一定水平以下,努力预防宇航员的健康问题。
5. 在太空中还会有除了身体以外的变化吗?在狭小空间中生活,可能会给人带来强烈的压力。相比于过去的太空船,国际空间站(ISS)的居住空间已经扩大很多。然而,与地面生活相比,活动范围仍然非常有限。长期在狭小空间中与其他宇航员共同生活和工作数月,可能会在自己都未察觉的情况下积累压力。ISS上的宇航员来自俄罗斯、美国、加拿大、欧洲、日本等各个国家,语言障碍和文化差异等也可能导致压力。
为减轻宇航员的压力,他们在太空中也努力营造与家人、朋友交流的环境,同时丰富太空食品的种类。