自1961年由Yuri Gagarin排名前的第一个两小时的游览以来,载人的空间旅行的诱惑已经证明是科学家,企业家和艺人的不可抗拒。今天,由于技术变得更加能够使载人的旅行能够让马斯和好莱坞的想象力与人类的空间陡峭的未来的概念狂野(最近的街区,Prometheus,星球大战,甚至Wall-e),有许多关于空间的谬误已经出现。外部空间通常被描绘为薄膜,作为寒冷,惰性的地方,其中暴露于永久的真空会使你的血液煮沸和你的身体爆裂;或者,如果这些事情都没有发生,你必须立即冻结到人冰皮中。同时,许多这些相同的电影方便地忽略了稍微更微妙的,即使在正常大气压下的封闭血管中也甚至长时间的空间的微妙且高度相关的危害。
急性暴露于空间的真空:不,你不会冻结(或爆炸)
一个常见的误解是外太空是寒冷的,但实际上,空间本身没有温度。在热力学术语中,温度是给定的物质中热能的函数,并且定义的空间没有质量。此外,由于在无数问题的情况下,由于三种传热(传导和对流方法中的三种方法中的两种方法中,传热不能出现相同的方式。
没有太空仪的空间中的人是什么意思?因为热辐射(从距离的炉子的热量,或从距离或阳光光线的热量)成为传热的主要过程,如果直接暴露于太阳的辐射,或者如果来自遮蔽阳光,这个人自己的身体会辐射热量。即使在温度计可能读取2.7 keelvin(-455°F,“宇宙微波背景”的温度从透过宇宙的大爆炸),你也不会瞬间冻结,因为传热不能单独辐射迅速发生。
没有正常的大气压(地球表面上发现的空气压力)可能比暴露于空间真空暴露的个体的温度更大的担忧。在真空突然减压后,除非立即呼出空气,否则可能会引起肺部破裂和死亡的空气。减压还可以导致可能致命的致命情况称为沸腾,其中环境的减压降低了体液的沸腾温度,并在血液中的液体水和软组织中的转变为水蒸气[2]。至少,Ebullism会导致组织肿胀和瘀伤由于皮肤下的水蒸气;在最糟糕的情况下,由于血液中的气泡,它可以引起栓塞或血管堵塞。
我们对连续供应氧气的依赖性是人类在充分的真空中存活的时间越限制。与肺应该如何在大气压下起作用,当肺部暴露于真空时,氧气从血液中扩散出来。这导致称为缺氧或缺氧的病症。在15秒内,脱氧血液开始递送到大脑,从而无意识结果[1]。动物实验和培训事故的数据表明,在无意识的同时,个人可以在真空中至少在真空中存活,但不得多; [3,4]。
虽然空间诉讼故障或减压对人体的影响很重要,但对于识别,空间的长期后果可能更相关(图1)。太空飞行的许多直接生理冲击归因于微匍匐性,这是指非常小的引力力的术语。因为地球上的生命已经发展到地球的重力下,所以可以说所有人体系统都受重力的影响。身体具有高度适应性,可以适应引力环境的变化,但这些生理适应可能具有病理后果或导致健身减少,这挑战了空间旅行者在返回地球时正常运行的能力。
Warning: Can only detect less than 5000 characters
最近的辐射数据抛开,人类在空间中连续连续连续留在438天[15],而且还没有完全理解人体如何回应火星和背后的旅行。长期空间的影响可能非常细微,这呼吁新的学科可以解决使人类适应我们不打算忍受的条件的问题。频繁的运动,适当的营养和药理治疗是三种策略,用于打击脱墨过程,但健身的一些减少是不可避免的。
设计未来空间任务的科学家面临的基本挑战之一是开发新技术,可以适应人类在空间中旅行的生理局限性,无限期。今天重视研究是开发技术,以更快地进行火星,产生人为重力,减少辐射曝光。虽然流行文化对太空旅行的描绘可能很大程度上是虚构的,但有一天使人类能够冒险进入“最终的前沿”,而且可能是科幻小说。
Mark Springel是波士顿儿童医院病理部的一名研究助理。
[1] Kanas N,Mansey D.“人类适应太空飞行的基本问题”。太空心理和精神病学,Dordrecht:Springer Netherlands,2008. 15-30。打印。
[3] Shayler DJ。令人担忧的航天飞行和意外的灾害和意外,斯普林斯 - 普拉西斯在天文学和空间科学中:奇切斯特英国,2000。
[4] Roth Em(1968)。快速(爆炸性)减压紧急情况紧急受试者。 NASA CR-1223.NASA合同REP NASA CR。,11月1日:1-125。
[5] Williams D,Kuipers A,Mukai C,Thirsk R(2009)。太空飞行期间的适应:对人体生理的影响。 CMAJ 180(11):1317-1323。
[7] Mader Th,Gibson Cr,Pass AF,Kraimer La,等。 (2011)。光盘水肿,全球扁平化,脉络膜折叠和远期空间飞行后观察到的远程移位。眼科118(10):2058-2069。
[8] Pietrzyk Ra,Jones Ja,Sams CF,Whitson PA(2007)。宇航员之间的肾脏石头形成。 Aviat Space Environ Med 78(4):A9-13。
[9]宇航员说他仍然在失重几个月后摇晃。纽约时报,1998年2月2日。http://www.nytimes.com/1998/02/02/US/Altronaut-says-he-s-still-wobbly-after-months-of-weightlessness.html“
[11] Narici L,Bidoli V,Casolino M,De Pascale Mp,等。 (2004)。 ALTEA / ALTEINO项目:研究微匍匐和宇宙辐射的功能效果。 Adv Space Res 33(8):1352-7。
[12] Townsend LW(2005)。空间辐射环境对深层空间探索的影响。 radiat prot剂量仪115(1-4):44-50。
[13] Chylack Lt,Peterson Le,Feiveson啊,佩戴ml,等。 (2009)。宇航员白内障(NASCA)的美国航空航天局研究。报告1:横断面研究暴露于空间辐射的关系与透镜不透明度的风险。 Radiat Res 172(1):10-20。
[14] Zeitlin C,Hassler DM,Cucinotta FA,Ehresmann B(2013)。马斯科学实验室在马斯迁移到火星的能量粒子辐射测量。科学340(6136):1080-1084。
[15]留在地球上,由Michael Schwirtz迈向火星。 纽约时报。 2009年3月30日。http://www.nytimes.com/2009/03/31/science/space/31mars.html 竞争火星:人体长期空间飞行的已知影响(发现频道):http://www.rapetomars.ca/mars/article_effects.jsp Kerr Ra(2013)。 辐射将使宇航员的旅行甚至冒险。 科学340(6136):1031 研究表明,太空旅行对大脑有害,可以加速阿尔茨海默氏症(spaceref):http://spaceref.com/news/viewpr.html?pid=39650 Cherry JD,Liu B,Frost Fl,Lemere Ca,等。 (2012)。 银河系宇宙辐射导致认知障碍并增加了阿尔茨海默病小鼠模型中的β瘟疫积累。 PLO一7(12):E53275 ClémentG.SpaceMedicine的基础,Microcosm Press,Dordrecht; 波士顿:Kluwer Academic,2003.打印。