最近,一批新宇航员抵达国际空间站(ISS),准备在轨道上开始为期六个月的生活。在停留期间,机组7号将进行科学研究,包括一套新的实验,研究太空飞行对人体的长期影响——这些信息可能对未来的载人登月及其他任务至关重要。
宇航员包括美国宇航局宇航员贾思敏·莫格贝利、欧洲航天局宇航员安德烈亚斯·莫根森、日本宇宙航空研究开发机构宇航员古川智和俄罗斯联邦航天局宇航员康斯坦丁·鲍里索夫。
发射原定于8月25日星期五,但由于对“龙”号环境控制和生命支持系统的阀门进行额外的安全检查,发射被推迟了大约24小时。所有的阀门都被发现运行正常,NASA强调额外的检查是一种安全预防措施。
一套新的实验,研究太空飞行对人体的长期影响
审查完成后,机组人员能够在8月26日星期六和8月27日星期日上午发射,加入了四名6名宇航员和三名乘坐俄罗斯联盟号飞船的机组人员。
在国际空间站上,7号机组的宇航员将进行一项研究,其中包括几项关于太空飞行中人类健康的研究。这包括一个名为“不同任务持续时间人类探索研究综合协议补充”的新项目,或者是一组14个不同的实验,旨在研究太空飞行如何根据持续时间改变人体。
CIPHER的想法是从最多30名宇航员那里获取数据,这些宇航员在空间站上的时间长短不一。研究人员收集了参与者在发射前、在空间站停留期间以及返回地球后的数据,让他们了解身体随时间的变化情况。
“其中很大一部分是了解持续时间对整个身体的影响。这对我们来说实际上是一个很大的知识缺口,”美国宇航局人类研究项目副首席科学家克里斯汀·法布尔向The Verge解释道。
国际空间站的标准旋转周期为6个月,而一些宇航员的旋转周期长达一年。但对于月球和火星任务来说,需要更多关于太空飞行对人体长期影响的信息。研究小组希望将CIPHER运行到国际空间站结束,收集越来越多的数据。
“其中很大一部分是了解持续时间对整个身体的影响。”
实验包括采集骨骼强度、眼睛健康、心血管功能和肌肉萎缩的数据,所有这些数据都受到时间和空间的影响。
由于其微重力环境,国际空间站对这类研究特别有用,这是宇航员在地球以外旅行时必须面对的环境。月球的重力很低,大约是地球的六分之一,而火星的重力大约是地球的三分之一。低重力会导致体液在上半身淤积。
“我们认为国际空间站或低地球轨道是研究微重力的绝佳模拟或环境。对于CIPHER,我们确实在努力解决我们所做的研究类型的一个非常具体的危险。这是国际空间站可以提供的非常独特的东西,”法布尔说。
长期太空任务对健康的一些影响也可以在地球上进行模拟,称为地球模拟。美国宇航局的宇航员健康和性能探索模拟,或者,例如,调查限制饮食等因素对志愿者的健康影响,他们将在模拟火星环境中度过一年。
然而,太空探索中的其他因素无法建模,例如辐射暴露以及隔离和禁闭的某些心理方面。因此,航天研究中人类健康的重点是利用我们从国际空间站几十年的经验中所知道的,并找到将其应用于低地球轨道以外任务的方法。
“研究微重力的绝佳模拟或环境”
例如,肌肉损失是太空中的一个主要问题,所以国际空间站目前有一个名为ARED的运动系统,即高级阻力运动设备。法布尔说:“这似乎对骨骼和肌肉的健康非常有益。”“但我们不能把它放在猎户座或门户上。那么,我们如何利用这些知识并将其小型化,使其更适合这些探索任务呢?”
CIPHER实验将包括机组7号作为参与者,尽管美国宇航局没有透露哪些宇航员将参与,以保护他们的医疗隐私,因为数据最终将被公开。研究人员要等到从至少五名船员那里获得数据后才会公开分享信息,所以数据也不能以这种方式归属。
因此,可能还需要几年的时间,密码数据才能公开,但它应该有助于奠定基础,确保人类在离开地球或前往其他行星时的安全。
法布尔说:“我们真的需要了解在太空中的持续时间和时间,以及它们对人体的影响,然后才能对火星上的宇航员健康提出一些有信心的建议。”“因此,CIPHER的设计就是为了让我们实现这一目标。”