航天員怪病之謎

在外層空間，沒(méi)人能聽見你打噴嚏。

航天員在地球上空飛行已超過(guò)半個(gè)世紀(jì)，研究人員還在研究外層空間對(duì)航天員身體和心理健康的影響。航天員必須面對(duì)高度壓力、骨骼和肌肉變得脆弱，還有無(wú)所不在的輻射危害，如果人類想繼續(xù)到外層空間冒險(xiǎn)，就必須克服這些障礙。

人類習(xí)慣居住在不斷被地心引力拉扯的環(huán)境，搭乘火箭到太空站、在無(wú)重力環(huán)境里四處飄浮的航天員似乎無(wú)憂無(wú)慮，但就像青少年一樣，他們的身體要經(jīng)歷種種尷尬的變化。一些長(zhǎng)期的問(wèn)題──如骨質(zhì)流失和輻射──似乎使定期的星際之旅變得不可行，至少現(xiàn)在是如此。不過(guò)許多研究人員，如美國(guó)國(guó)家航天醫(yī)學(xué)研究中心的醫(yī)學(xué)研究員，都致力尋找抗衡與治療這些疾病的方法。

在太空飛行嘔吐

就像水手要適應(yīng)大海，航天員也需要一段時(shí)間適應(yīng)太空飛行，在適應(yīng)無(wú)重力環(huán)境的過(guò)程中，許多航天員會(huì)出現(xiàn)包括暈機(jī)、錯(cuò)覺(jué)、方向錯(cuò)亂的癥狀。

大約一半航天員會(huì)出現(xiàn)類似癥狀，不過(guò)嚴(yán)重程度不一。1985年，猶他州參議員杰克·崗恩搭乘航天飛機(jī)時(shí)，在適應(yīng)無(wú)重力狀態(tài)的過(guò)程中顯然經(jīng)歷了最嚴(yán)重的嘔吐和不適，從此之后這些癥狀就被人打趣的以“Garn scale”分級(jí)。雖然癥狀通常過(guò)了幾天就會(huì)減緩，但是為了避免危險(xiǎn)，航天員必須服用抗惡心藥物，因?yàn)樵谟钪骘w行服里漂浮的嘔吐物可能害航天員窒息。

現(xiàn)在開始有私人公司提供太空之旅，讓游客體驗(yàn)無(wú)重力的環(huán)境，所以“暈機(jī)”問(wèn)題可能影響到更多人，畢竟有誰(shuí)愿意在時(shí)尚的維珍銀河太空艙，和一堆乘客與飛來(lái)飛去的嘔吐物一起飄浮？

腳皮脫落

經(jīng)過(guò)初期調(diào)整后，航天員的身體還是持續(xù)經(jīng)歷奇怪的變化，無(wú)重狀態(tài)導(dǎo)致體液沖到上半身和頭部，使得航天員臉部浮腫、模樣怪異，也可能出現(xiàn)鼻塞等等不適。

在太空待了幾個(gè)月后，航天員的姿勢(shì)通常會(huì)彎成像胎兒一樣，需要不斷提醒自己才能保持“抬頭挺胸”，而且十分費(fèi)力。最奇怪的現(xiàn)象之一是腳皮開始脫落，如同航天員唐·皮蒂特所形容的：“好像爬蟲類脫皮。”留下粉嫩的肌膚，這種現(xiàn)象通常發(fā)生在任務(wù)中期，因?yàn)楹教靻T不用在地面上行走，腳上的繭漸漸失去效用。無(wú)重力也會(huì)導(dǎo)致腹部肌肉松馳，出現(xiàn)很多太空屁。

太空蟲

地球每一個(gè)角落都可以找到微生物，這種生物顯然也攻占了太空，經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，有234種細(xì)菌與真菌和航天員一起住在俄國(guó)和平號(hào)太空站，雖然大部分是良性的，甚至對(duì)人體有益，不過(guò)總會(huì)有少數(shù)害群之馬。

1995年至1998年間，許多在和平號(hào)太空站工作的航天員遭到微生物感染，包括結(jié)膜炎、急性呼吸道疾病和牙齒感染，醫(yī)學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示，在外層空間需要更高濃度的抗生素，而且藥效比在地球使用時(shí)微弱，最令人憂心的發(fā)現(xiàn)也許是鼠傷寒沙門桿菌病原體在微重力的環(huán)境下會(huì)變得更致命。

時(shí)間較長(zhǎng)的任務(wù)，像是火星之旅，更會(huì)增加組員感染嚴(yán)重傳染病的機(jī)會(huì)，更麻煩的是，太空飛行會(huì)破壞航天員的免疫系統(tǒng)，使他們更容易遭受微生物感染，在此期間，研究人員希望抗氧化劑能夠有效治療這些疾病。

骨質(zhì)及肌肉流失

失重狀態(tài)最有名的影響也許是肌肉和骨質(zhì)流失，在地球上，人類靠著這些器官支撐身體，在無(wú)重力狀態(tài)中，它們突然少了很多作用。在外層空間，航天員平均一個(gè)月流失1～2%的骨質(zhì)，促使美國(guó)太空總署將骨質(zhì)流失列為長(zhǎng)期太空飛行的主要傷害，同樣的，航天員肌肉萎縮的速度也高達(dá)每個(gè)禮拜5%。

更糟的是，骨頭的鈣滲入血液，增加腎結(jié)石風(fēng)險(xiǎn)，可能帶給航天員極大痛苦。缺乏鈣的骨骼變得非常脆弱，很可能斷裂，使執(zhí)行長(zhǎng)期任務(wù)的航天員變得衰弱。航天飛機(jī)降落地面時(shí)，有些航天員甚至得用擔(dān)架抬離。

這些都只是平均數(shù)字，實(shí)際影響則因人而異，有些航天員在六個(gè)月內(nèi)骨質(zhì)流失高達(dá)20%，其它人則比較幸運(yùn)。在外層空間待了438天的俄國(guó)航天員瓦列里·波利亞特服是到目前為止在太空時(shí)間最長(zhǎng)的記錄保持人，他返回地球后，還能從太空艙走到旁邊的椅子。一名美國(guó)航天員說(shuō)，看起來(lái)“很強(qiáng)壯”，好像“可以和熊摔跤”。

一旦回到地球，骨骼和肌肉就會(huì)漸漸回復(fù)正常，研究人員建議在外層空間待幾天，就要在有引力的地球休養(yǎng)同樣天數(shù)才能回復(fù)。醫(yī)生也致力幫助航天員對(duì)抗這個(gè)問(wèn)題，像是透過(guò)荷爾蒙治療，這種療法也許同樣能治療地球上的骨骼退化患者，例如患有骨質(zhì)疏松癥的病人。

到目前為止，在外層空間最能有效維持飛行前體力的方式是透過(guò)持續(xù)運(yùn)動(dòng)。國(guó)際太空站的航天員把自己綁在跑步機(jī)上運(yùn)動(dòng)，這種經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)的機(jī)器為了不影響國(guó)際太空站敏感的微重力研究，把振動(dòng)減到最低。跑步機(jī)叫做Combined Operational Load Bearing External Resistance Treadmill，簡(jiǎn)稱COLBERT，因?yàn)楦阈λ嚾耸返俜摇た茽柌卦诿绹?guó)太空總署命名比賽時(shí)請(qǐng)觀眾投票選他的名字。

超級(jí)太陽(yáng)風(fēng)暴與輻射

阿波羅16號(hào)從月球返回地球大約3個(gè)月后，太陽(yáng)表面發(fā)生大爆炸，朝地球噴發(fā)輻射和好幾十億個(gè)帶電粒子，這是太空時(shí)代以來(lái)最大也最危險(xiǎn)的太陽(yáng)風(fēng)暴，還好阿波羅16號(hào)和四個(gè)月后升空的阿波羅17號(hào)都沒(méi)有遇到這場(chǎng)風(fēng)暴。

太陽(yáng)風(fēng)暴和其散發(fā)的輻射是長(zhǎng)期太空任務(wù)最大的障礙之一，離開保護(hù)地球的磁場(chǎng)后，航天員接收到超乎平常的輻射量，太陽(yáng)表面散發(fā)的日焰產(chǎn)生大量危險(xiǎn)的X光以及帶有重電的粒子，會(huì)滲透生物細(xì)胞，破壞DNA，增加罹患癌癥風(fēng)險(xiǎn)。

假如航天員在1972年“超級(jí)風(fēng)暴”（或是1956年和1989年類似事件）時(shí)正在飛行或是在月球表面，就會(huì)接收到大量輻射，皮膚將遭到灼傷、起水泡、脫皮，穿透骨頭的輻射會(huì)引起惡心和嘔吐，甚至很可能造成死亡。

美國(guó)太空總署依法必須保護(hù)航天員避開這類事件及外層空間輻射造成的長(zhǎng)期影響，在低地球軌道累積的輻射量甚至高于在核電廠反應(yīng)爐旁工作的員工，增加罹癌風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)橹挥?4人曾經(jīng)飛到低地球軌道之外，所以在地球磁層外被輻射照射的長(zhǎng)期影響仍是未知數(shù)。

根據(jù)美國(guó)太空總署規(guī)定，男性在外層空間的時(shí)間不能超過(guò)268天，女性不能超過(guò)159天，一生罹患癌癥的機(jī)率才不會(huì)高于3%。不過(guò)執(zhí)行火星任務(wù)來(lái)回就至少要520天，很可能遇到危險(xiǎn)的日焰現(xiàn)象。

在上個(gè)世紀(jì)，大型太陽(yáng)風(fēng)暴還算少見，不過(guò)未來(lái)的情況未必相同，根據(jù)極地冰層數(shù)據(jù)顯示，目前是太陽(yáng)活動(dòng)相對(duì)溫和時(shí)期，以后很可能變得更頻繁，甚至出現(xiàn)大規(guī)模的太陽(yáng)風(fēng)暴，超越有記錄以來(lái)最大太陽(yáng)風(fēng)暴──1859年的卡林頓事件，那場(chǎng)風(fēng)暴比1972年致命的風(fēng)暴強(qiáng)了大約四倍。

天文學(xué)家一直努力找出更好的預(yù)測(cè)模型，計(jì)算機(jī)速度加快與增加監(jiān)測(cè)讓我們可以在幾個(gè)禮拜前就預(yù)測(cè)到太陽(yáng)風(fēng)暴，如果月球之旅變成常態(tài)，這種數(shù)據(jù)應(yīng)該非常有用。

太空失明癥

也許有一群勇敢的航天員克服萬(wàn)難，完成危險(xiǎn)重重的8個(gè)月火星之旅，但在他們進(jìn)入地球軌道之后，很可能發(fā)現(xiàn)他們的駕駛及每名組員都看不清楚控制鍵。因?yàn)槿狈Ω玫脑~匯，我們估且稱這種癥狀為“太空失明癥”。許多航天員表示他們出現(xiàn)視力持續(xù)退化的現(xiàn)象，而且在外層空間待愈久，比例似乎愈高。大約30%執(zhí)行短期任務(wù)的航天員表示他們的視力變得模糊，執(zhí)行長(zhǎng)期任務(wù)的比例則多了一倍。這個(gè)癥狀最近才為人所知，因?yàn)樯蟼€(gè)世代的航天員擔(dān)心遭到停飛而不敢報(bào)告。到目前為止，研究人員還不知道航天員為什么出現(xiàn)這些癥狀，有些人認(rèn)為是因?yàn)槟X壓升高，造成視神經(jīng)壓迫眼球，這種疾病稱為視乳突水腫，很可能導(dǎo)致視力永久喪失。失明當(dāng)然是最糟的情況，不過(guò)視力模糊對(duì)航天員已經(jīng)是很嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致他們不適合飛行，尤其是時(shí)間較長(zhǎng)的星際航行。

太空心理學(xué)

在外層空間工作生活有很大的壓力。航天員搭乘如同超大爆竹的火箭，經(jīng)過(guò)急遽加速和減速后抵達(dá)太空站，到了太空后，又要過(guò)著與家人朋友隔絕、幽閉簡(jiǎn)陋的生活。在過(guò)去，任務(wù)控制中心幫航天員安排的時(shí)間表十分緊密，經(jīng)常引起不滿。導(dǎo)致罷工，抗議他們的待遇，根據(jù)調(diào)查，他們對(duì)指揮官有很深的敵意和攻擊性。在外層空間，心理作用也會(huì)影響到身體，俄國(guó)航天員描述他們經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間太空飛行后，出現(xiàn)各種心理癥狀，有些人覺(jué)得疲勞、精神萎靡、擔(dān)心得盲腸炎、夢(mèng)到牙痛之后真的牙痛，還有人擔(dān)心陽(yáng)痿。經(jīng)分析這種情況通常發(fā)生在歷時(shí)超過(guò)四個(gè)月的任務(wù)。不過(guò)，太空飛行也會(huì)帶來(lái)相反的心理影響，在外層空間時(shí)，航天員會(huì)出現(xiàn)如作家福蘭克·懷特所說(shuō)的“概觀效應(yīng)”，即對(duì)宇宙滿懷驚奇和敬畏、得到啟發(fā)和頓悟，例如覺(jué)得超然、與大自然融為一體和世界大同，外層空間會(huì)讓人有這種神奇的體驗(yàn)。美國(guó)太空總署心理學(xué)家經(jīng)過(guò)研究后，發(fā)現(xiàn)從國(guó)際太空站拍照對(duì)航天員的心理有正面影響。這種正面效應(yīng)似乎能夠持續(xù)，這些回到地球的航天員，相對(duì)不會(huì)焦慮、猜疑、沮喪或有攻擊性，看來(lái)在艱困環(huán)境待過(guò)的航天員，面對(duì)挑戰(zhàn)和壓力之際，能夠發(fā)展出適應(yīng)的技巧，并且把這種技巧帶回地球。

有毒灰塵

太空飛行的問(wèn)題多半來(lái)自于無(wú)重力，一旦到了有引力的巖石表面，像是月球或火星，航天員就能稍獲抒解，至少不會(huì)受到輻射危害。當(dāng)然這些地方也有奇怪的危險(xiǎn)，主要來(lái)源是灰塵。月球表面覆蓋古代火山爆發(fā)和隕石撞擊所形成的月土，大約80%的月土是由微米大小的塵粒組成，很容易沾黏到任何表面。月球灰塵的性質(zhì)和碎石英或硅石十分相近，阿波羅號(hào)航天員很快就發(fā)現(xiàn)灰塵覆蓋登月艙和他們的身體、頭發(fā)和宇宙飛行服，如果人類想再度登月，就必須面對(duì)被塵埃顆粒刺激、磨擦眼睛和皮膚的問(wèn)題，更糟的是吸入肺里。我們對(duì)于月球灰塵的毒性還缺乏了解，不過(guò)地球的硅塵可導(dǎo)致嚴(yán)重疾病，也就是硅肺病。這種疾病一度是美國(guó)歷史上最嚴(yán)重的職業(yè)傷害。細(xì)小的石英顆粒很容易吸進(jìn)肺部，即使咳嗽也很難咳出，此外，人體的天然抗體白血球還會(huì)在清理灰塵時(shí)死亡。而月球的引力較小，塵埃更容易飄浮，所以更容易吸入，停留在肺部時(shí)間更長(zhǎng)。1972年，月球灰塵進(jìn)入阿波羅號(hào)太空艙后，航天員哈里森·施密特出現(xiàn)鼻塞癥狀，稱得了“月球灰塵熱”，研究人員懷疑月球灰塵就像石棉纖維，長(zhǎng)期吸入后罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。