航天員是飄著睡覺?來看看真相到底是什么
航天員是在星際間航行的人,也是受到大眾關(guān)注的對象,空間站的航天員都是飄著睡覺的嗎?太空生活會改變?nèi)梭w基因?航天員在太空中會變胖?事實(shí)真是如此嗎?
流言一:太空中,由于航天器圍繞地球高速飛行,形成了失重的環(huán)境,導(dǎo)致空間站航天員都是飄著睡覺的。
分析:這并不是事實(shí),在狹小的艙內(nèi)飄浮很容易碰撞到各類儀器設(shè)備,發(fā)生危險(xiǎn),所以航天員睡覺時(shí)都要專門把自己固定好。
在早期的神舟飛船任務(wù)階段,航天員是把睡袋在艙內(nèi)固定好,然后鉆進(jìn)睡袋里睡覺的。
而現(xiàn)在中國載人航天已經(jīng)正式進(jìn)入了空間站時(shí)代,現(xiàn)在的航天員們是無比幸福的,因?yàn)樗麄冇兄鴮挸ㄊ孢m的獨(dú)立睡眠區(qū),中國空間站天和核心艙和問天實(shí)驗(yàn)艙各有三個(gè)獨(dú)立睡眠區(qū)。
天和核心艙的睡眠區(qū)為橫向設(shè)置,航天員是“躺著”睡,問天實(shí)驗(yàn)艙的睡眠區(qū)為縱向設(shè)置,航天員是“站著”睡,但是在失重環(huán)境下,睡覺時(shí)感覺是沒有區(qū)別的。
在睡眠區(qū)內(nèi),航天員可以根據(jù)自己的喜好,靈活地選擇睡眠區(qū)內(nèi)睡袋的固定方式,有些航天員喜歡更安穩(wěn)的全固定方式,有些航天員喜歡更自由的飄浮感,就采取半固定的方式,讓睡袋有一定的活動(dòng)空間。
設(shè)計(jì)師們還貼心地為每個(gè)睡眠區(qū)設(shè)置了一個(gè)舷窗,如果喜歡,隨時(shí)可以觀賞美麗的太空景觀。
流言二:地球所在的宇宙空間中存在著多種輻射,而航天員在執(zhí)行任務(wù)時(shí)會長時(shí)間在太空生活,他們脫離了大氣層,這些宇宙輻射會嚴(yán)重改變他們的基因。
分析:這種說法很片面,也并沒有強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)。宇宙中確實(shí)存在多種輻射,而輻射也是誘發(fā)基因突變的重要原因之一,但目前各國載人航天所能到達(dá)的都還屬于“近地空間”,還被地球磁場保護(hù)著,而且航天器艙體和艙外航天服會為他們阻擋絕大部分的宇宙射線,科研人員也會對航天員進(jìn)行輻射劑量檢查,以確保他們的身體健康。
基因突變給了物種適應(yīng)環(huán)境改變的寶貴機(jī)會,也是包括人類在內(nèi)地球上現(xiàn)存物種得以延續(xù)至今的關(guān)鍵,但基因突變對于生命個(gè)體而言,則大概率產(chǎn)生的是負(fù)面影響。通過現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),輻射是誘發(fā)基因突變的重要原因之一,而在地球所在的宇宙空間中存在由銀河宇宙輻射、地磁捕獲輻射和太陽質(zhì)子事件形成的電離輻射和紫外輻射、射頻輻射等非電離輻射環(huán)境。
航天員在太空環(huán)境中的基因變化問題一直是各個(gè)航天大國所關(guān)注的重要問題,在空間站內(nèi)也一直在監(jiān)控著航天員們所受到的輻射劑量。在世界上比較有代表性的一項(xiàng)針對人類在太空環(huán)境下基因變化情況的研究是NASA對一對同卵雙胞胎宇航員的對比研究。他們是斯科特·凱利和馬克·凱利。
在2015年,斯科特執(zhí)行了一次不同尋常的太空任務(wù),連續(xù)在國際空間站待了340天,而他的雙胞胎哥哥馬克則在地面工作。這次任務(wù)提供了一次極為難得的研究機(jī)會。在2019年的《科學(xué)》雜志上,研究人員發(fā)布了研究報(bào)告,研究發(fā)現(xiàn)在進(jìn)入太空后,斯科特的DNA甲基化率要比馬克的小一些,但這種差異最大時(shí)也不超過5%;同時(shí),斯科特的一些基因,特別是與免疫系統(tǒng)有關(guān)的基因表達(dá)也出現(xiàn)了異常,但在返回地面6個(gè)月后,超過90%的表達(dá)異?;蚧謴?fù)了正常。
根據(jù)這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過連續(xù)長達(dá)近一年的太空生活,斯科特身上并未出現(xiàn)長期、重大的表觀遺傳變化,這一結(jié)果令人振奮。雖然這次的研究結(jié)果并不能得出普遍性的結(jié)論,因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)對象僅為兩人對比,但仍然對人們了解宇宙環(huán)境對人體健康,尤其是基因的影響程度具有重要的意義。
目前,我國天宮空間站和國際空間站都保持著每個(gè)飛行乘組連續(xù)在軌執(zhí)行半年任務(wù)的慣例,并且會對每一名執(zhí)行過飛行任務(wù)的航天員進(jìn)行輻射劑量檢查以確保他們的身體健康。
流言三:航天員們在太空中的臉明顯比在地面時(shí)大,這是因?yàn)榭臻g站的伙食太好了,航天員們都吃胖了。
分析:空間站的伙食確實(shí)不錯(cuò),但造成面部看起來發(fā)胖的真正原因其實(shí)是因?yàn)樵谑е氐沫h(huán)境下,包括血液在內(nèi)的各種體液在體內(nèi)分布的模式產(chǎn)生了相應(yīng)的變化,與地面環(huán)境相比,最明顯的就是頭部分布的體液更多了,所以面部看起來就好像胖了一圈。
由于在失重環(huán)境下航天員體內(nèi)易出現(xiàn)水分喪失及肌肉萎縮等狀況,體重還會普遍減輕2至3公斤。
除此之外還有鼻腔和口腔黏膜充血、眼窩浮腫、頭部和頸部靜脈擴(kuò)張等表現(xiàn)。體液向頭部分布更多的同時(shí),勢必在下肢就會減少分布,所以在航天員臉變胖的同時(shí)還有一個(gè)不容易觀察到的現(xiàn)象就是他們的腿會變細(xì)一點(diǎn)。
這些現(xiàn)象在剛進(jìn)入太空的前幾天最為明顯,隨著人體對失重環(huán)境的適應(yīng)會在一定程度上逐漸緩解,當(dāng)航天員返回地面一段時(shí)間后就會徹底恢復(fù)。
(文章源自微信公眾號科學(xué)辟謠)
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