太空旅遊公司能否保障顧客的安全和健康?

過度熱衷太空旅遊的遊客是否會危及自身健康?

自太空飛行伊始,保障太空人員的健康一直是一項重大挑戰。 這也是美國國家航空航天局(NASA)始終偏愛挑選最健康的人員執行任務的部分原因。 然而,現在,蓬勃發展的商業太空飛行業務有望向更大規模、更不健康的乘客敞開銀河之門。 如果私人太空飛行公司信守承諾,允許普通健康狀況的人員飛行,那麼據弗特隆公司諮詢公司稱,到2021年,太空旅遊可能成為一個價值13億美元的產業,擁有超過25,000名客戶。 維珍銀河公司已經預訂了至少680個為時兩個半小時的旅程,其中約有四分鐘是在技術意義上的“太空”中度過的——僅比地球表面高出100多公里。 而一家名為軌道技術的俄羅斯公司則希望建造一家太空酒店,配備在地球最高套房以上320多公里的高度進行為期五天的住宿。

到目前為止,只有不到十二名付費客戶完成了太空之旅。 然而,透過考察1960年代至今的專業宇航員的經歷,我們可以推測新一波太空遊客可能會遇到的醫療問題型別。 這些探險家的主要健康問題包括骨骼和肌肉萎縮、視力下降、噁心和失眠。 貝勒醫學院太空醫學中心的傑弗裡·瓊斯說,除了所有這些風險之外,未經訓練的遊客幾乎肯定會面臨更廣泛的“以前在太空中不必處理的健康問題”。 即使是短暫的太空旅行也可能給老年人和高血壓患者帶來嚴重的健康問題,因為身體在起飛和再入期間承受著巨大的壓縮力。 較長時間的航行可能會加劇許多常見的疾病——包括哮喘、心臟病和癌症——這些疾病通常會使人失去參加美國國家航空航天局飛行的資格。

目前,沒有聯邦或州法規來確定誰有資格進行商業太空飛行,因此各公司可以自由制定自己的禁飛標準。 維珍銀河公司的一位發言人表示,“大多數人”將被允許乘坐他們的航班。 一些醫生已經開始為希望在星空中度假的人制定篩選指南;另一些醫生正在考慮如何修改一些地球上的醫療程式,以便在必要時可以在太空中應用。


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新的壓力

需要解決的問題是艱鉅的。 在過去的半個世紀裡,研究人員已經瞭解到,太空旅行幾乎改變了人體內的每一個系統。 發射和再入使人們承受強大的重力(g力),這是衡量身體在加速過程中所承受壓力的指標。 高g力使心臟更加努力地迴圈血液,尤其是輸送到大腦(這也是高g力會導致人們失去知覺的原因之一)。 一些商業太空飛行公司已提出幫助客戶透過在巨型離心機中旋轉來為劇烈的壓力做好準備,但該培訓並非強制性的。

在地球軌道上以每小時28,000公里的速度和地球表面以上約400公里的高度自由落體(國際空間站的情況就是如此)會產生失重狀態。 在地球上,重力將我們的大部分體液保持在下半身。 當我們處於失重狀態時,體液會更均勻地擴散,從腿部排出並充滿胸部和頭部。 在此過程中,液體會擴散到幫助我們保持平衡的內耳管中,導致噁心,噁心甚至比疼痛更難以忽視,如果隨後嘔吐,則可能導致嚴重的脫水。 儘管學習了忍受噁心的技巧,但專業宇航員在飛行的前幾天也經常感到噁心,因此我們可以預料到會有很多平民感到胃部不適。

頭部體液增加也是宇航員在太空旅行中最常見的抱怨之一,僅次於太空病:視力下降。 所有這些過度的顱內壓力都會壓扁眼球后部,從而導致視力模糊。

除了體液轉移外,長時間的失重還會削弱骨骼。 國家空間生物醫學研究所主任傑弗裡·薩頓說,由於宇航員不再行走或進行其他負重活動,因此在太空中,骨骼每月會損失1%到2%的礦物質密度。 此外,從骨骼中流失的鈣可能會導致腎結石——礦物質結塊,可能會痛苦地阻塞泌尿道。

肌肉也會在微重力環境中退化,因為它們不再需要在一天中支撐身體。 儘管太空中的鍛鍊可以幫助減緩這種衰退,但體液重新分佈再次成為一個問題。 異常高水平的乳酸——這是導致鍛鍊期間抽筋和痠痛的原因——會積聚在太空鍛鍊者的肌肉中,縮短他們的鍛鍊時間。

尤其令人擔憂的是太空如何改變人體最努力工作的肌肉:心臟。 加州大學舊金山分校的瑪琳·格勒農和她的同事發現,在模擬微重力環境中僅24小時後,血管內壁的細胞就會改變形狀,以不同的方式粘附,並使用與平時不同的基因組合。

太空旅行不僅對身體造成損害,也對精神造成損害。 在微重力環境下獲得良好的夜間休息可能很困難,因為航天器上持續不斷的光線和聲音以及令人毛骨悚然的失重感。 在幾次長期太空旅行的地面模擬中,居住在狹小空間內的宇航員偶爾會變得抑鬱和精神恍惚。 考慮到航空乘客在飛越大西洋後可能會變得多麼煩躁,將一群太空遊客送往火星進行為期七個月的旅行(正如“火星一號”組織想要做的那樣)可能是在自找叛變。

一系列痛苦

健康狀況一般和較差的太空遊客註定要面臨一系列醫療問題,而這甚至是在美國國家航空航天局的阿多尼斯也必須擔心的問題之上。 大多數商業太空飛行客戶可能至少是中年人,這意味著許多人將患有高血壓和心臟病,這是他們年齡段的常見疾病。

對於患有心臟病的人來說,體液重新分佈尤其危險。 隨著體液移動到胸部和頭部,顱內壓力升高會增加血管破裂和腦組織損傷的風險。 同樣,肺內因額外體液而增加的壓力可能會引發哮喘發作——氣道的突然和急性收縮。

即使是暈動病也可能對患有心血管疾病的人格外危險。 瓊斯指出,過度使用嘔吐袋帶來的脫水、氣喘吁吁和血壓飆升會使心血管系統疲憊不堪,如果心血管系統已經虛弱,則可能最終導致心臟病發作。 一些科學家已經開始研究半懸浮(通常是透過尾巴懸掛)的大鼠的心臟,這在一定程度上模擬了微重力環境中發生的體液重新分佈。 到目前為止,他們瞭解到,即使在這種實驗環境中,一個月後,動物的心肌本身也會發生變化,變得更大且效率更低;人類宇航員也報告了類似的心臟功能減退。

像微重力一樣,太空遊客面臨的另一個最大危險是他們肉眼看不見的東西:輻射。 環繞地球的巨大磁場會偏轉來自恆星和黑洞的電磁能量,否則這些能量會燒燬我們。 一旦你離開地球磁層,你就會暴露在所有這些能量中,這些能量會撕裂DNA並可能導致突變,使健康的細胞開始不受控制地繁殖,從而導致癌症。

極其健康的宇航員可以在太空中度過數百天,而不會顯著增加他們的癌症發病率。 但是,如果“火星一號”認真考慮在紅色星球上建立殖民地,它將必須在航行中以及在沒有大氣層的目的地保護其乘客免受輻射。 而飛濺的粒子和電磁波可能會不利地影響任何有癌症遺傳傾向的人。

最終前沿醫學

僅僅確定誰在太空中容易生病還不足以保證太空旅行者的福祉。 我們還必須學習如何調整我們在地球上完善的醫療程式。

國家空間生物醫學研究所副首席科學家多麗特·多諾維爾和她的同事正在探索簡單、無創的技術,以替代太空中的標準醫療實踐。 傳統上,醫生透過將針頭插入脊柱或直接插入顱骨來檢查腦壓變化——這種程式在太空中可能行不通,尤其是在沒有主治醫生的情況下。 相反,多諾維爾一直在嘗試透過記錄聲波在眼眶和耳道中的傳播方式來測量內部壓力變化。 紅外線會被健康和受傷的組織以不同的方式吸收和折射,因此可能能夠識別內出血。 基於紅外線或超聲訊號的行動式診斷裝置比用於MRI和CT掃描的笨重機器更有可能進入太空。

與此同時,2012年發表在《英國醫學雜誌》上的一份報告建議,初級保健臨床醫生開始準備評估想要嘗試商業太空飛行的患者。 心臟病、不受控制的哮喘或高血壓等疾病應引起醫生的警告和風險解釋。 研究人員還在設計簡單的方法,讓有希望的遊客在登上航天器之前儘可能地保持健康。 諸如確保人們在發射前幾周營養充足和水分充足等低技術解決方案可能在確保飛行中不發生緊急情況方面發揮重要作用。

維珍銀河公司表示,它將為客戶提供為期三天的培訓,其中包括“身體測試”和“醫療篩查”,但未透露用於批准遊客飛行的具體標準(如果有)。 目前,責任主要落在遊客及其醫生身上,以採取預防措施。 對於任何必須留在地面的人來說,這是一種安慰:在我們的星球上還有很多值得探索的地方。 我聽說冰島美得令人難以置信。

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