充满风险的空间
即使是空间站内的日常活动,有时也会带来危险。就像在潜水艇上一样,宇航员要一连数月生活在一个狭小、嘈杂的空间里,周围是数不清的电线、控制面板和制冷系统,理论上这些设备都可能引发触电、烧伤或刺激性物质暴露。太空任务的另一特殊之处在于,需要出舱对某些设备(如电池、电缆、天线等)进行维护和维修操作。这些舱外活动具有风险,而且对体力要求很高。这类活动通常持续数小时,期间宇航员要保持精神高度集中。这些任务中使用的宇航服是真正的独立迷你空间站,包含了所有维持生命所必需的设备。
在宇航服内部,宇航员处于低压环境(30 千帕),这提升了宇航服的灵活性,以便宇航员活动肢体,操作工具。从舱内气压到宇航服内低压环境的转换是受到控制的,在一个减压室内完成,以避免宇航员患上减压病,这种病与人们熟知的潜水员减压病相似。最后,还存在一个重大的风险因素:与太空垃圾或微陨石相撞,这些物体的飞行速度可达到每秒数千米。
另一个环境限制也同样重要,那就是失重。在地球上,我们能够行走、跳跃、跑动、保持平衡,并根据体力活动强度和姿势变化调节心脏输出量,这是因为我们的生理构造已经适应了地球的重力。我们的肌肉、骨骼、内耳、心脏和血管系统都在重力作用下经过了数百万年的演化。而在离地面 400 千米的高空中,宇航员们处于自由落体状态。机体的每一个生理系统都倾向于找到一种新的稳态,即新的功能平衡点,但这种适应是有限的。

限制的消失反过来成了一种限制:骨骼矿物质逐渐流失,变得越发脆弱;外力的减少会导致骨骼矿物质快速流失,增大了骨折和肾结石的风险;姿势肌(维持姿势的肌肉)萎缩,血管壁增厚;视觉敏锐度有时会下降,原因之一是血液重新分布进入上半身造成的颅内高压;运动感觉协调也改变了。重力的消失造成了一系列症状,与衰老或长期卧床的影响相似,这增加了机体对某些疾病的易感性,并削弱了机体在患病或受伤时的应对能力。甚至基因的调控和表达也会受到影响,就像那项著名的孪生子研究所揭示的那样。
此外,宇航员还携带了大量的抗生素,以应对肺部或尿路系统的细菌感染。在太空中,多种因素的结合放大了感染的风险。因为环境狭小而封闭,细菌很容易发生人际传播。同时,宇航员的免疫抵抗力也被削弱了,这可能是因为任务的压力、睡眠紊乱和心律紊乱、放射性环境和食物营养成分受限。最后,多项研究显示太空站的条件(封闭、人造的低压环境)可能催生对治疗有更强抵抗性的细菌(例如形成细菌生物膜,阻碍抗生素渗透和生效),甚至毒性更强的细菌。
太空的辐射环境也会加速药物活性成分的分解,长此以往可能使药物失效,这在火星探索等长期任务中可能造成问题,因为不可能在执行任务期间得到补给。










