国际空间站第44次远征任务在三名宇航员降落哈萨克斯坦后圆满结束。此次任务见证了一名宇航员 在太空中累计停留的天数 超过了任何其他人类，见证了科学史上最大胆的 双胞胎研究 的启动，以及宇航员首次食用在太空中种植的生菜。
机组人员让我们学到了大量关于如何在地球之外生存的知识。若要踏上长途旅程、探索太阳系，这些知识至关重要。
太空中的身体
了解太空旅行对人体的影响至关重要。我们知道宇航员 饱受 骨密度流失、肌肉衰弱、心脏功能下降、辐射暴露、营养缺乏和免疫系统问题，以及睡眠减少和心理问题。
这些风险对帕达尔卡尤其相关，他已打破了在地球以外停留时间的纪录，五次任务共在太空停留878天。他曾表示 希望再次飞往太空 ，以挑战1000天，这意味着他还需在太空中再停留122天。
虽然我们并不确切知道累积效应会如何，但帕达尔卡可能面临 一系列健康问题 的风险，包括背部问题、骨质疏松、癌症和神经系统损伤。
确定最常见的健康问题至关重要。 坏血病 曾夺去数百万水手的生命，但如今我们已知道如何预防。然而，太空中的条件大为不同，因为 微重力 和辐射在影响人体生物化学方面发挥着作用。在探讨 如何在长期太空驻留期间保持宇航员健康时，权衡所有这些因素非常重要。
此张由五帧画面合成的复合图像显示国际空间站穿越太阳时的剪影。
NASA
由于真正去过太空的人极少，评估此类健康影响并不容易。双胞胎研究是实现这一目的的绝佳方法，即以其中一名双胞胎作为 对照。对NASA而言十分便利的是，凯利有一位双胞胎兄弟， 马克·凯利，他是一名退役宇航员。他们正在参与一项 双胞胎研究 ，考察太空对斯科特的影响，并将其与马克留在地球时的情况进行比较。该研究的血液样本已随返回的航天器送回地球。
该研究关注太空如何影响心脏、肌肉和大脑；宇航员的认知能力在太空中如何变化；太空中的饮食差异如何影响肠道微生物群；以及人体分子生物学如何受到微重力、辐射和密闭环境的影响。
特别是， 动脉粥样硬化，即动脉被脂肪沉积物堵塞，每年导致数十万人死亡，也是该研究的重点之一。这不仅有助于理解如何在太空中生存，也能让我们获得关于人体生理学的宝贵认识，这将是医学科学的重大进步。
太空中的心智
NASA的“一年期乘组”也在开展一项研究，考察在较长时间内处于密闭环境中的心理影响。研究发现，太空旅行期间出现了多种精神问题，大多为短暂的 焦虑、抑郁以及牙痛、前列腺炎和心律失常等心身反应。
宇航员也曾表示想念地球。在其2010年的飞行之后， 科尔尼延科说：“在那里你最想念的就是地球本身。我想念气味，想念树木，甚至梦见它们。我甚至产生了幻觉，以为闻到了真正的火焰，还有什么东西在上面烧烤！我最后把树木的图片贴在墙上来让自己振作。你在那里确实会怀念地球。”然而，俯瞰地球并欣赏其美丽的效应， 在宇航员和航天员身上产生了强烈的积极反应。这是否说明地球与人类之间存在某种特别深层的心理联系？在火星上出生的人类是否会与这颗红色星球建立同样的联系？
火星温室的艺术构想图。
NASA
探索太阳系内部
这些身体与心理上的挑战必须克服，我们才能 走出地球、探索地球以外的太空 ，并在整个太阳系内部实现持续存在。即使是最乐观的前往火星计划，也需要长达数年的航程。
它们或许还会要求我们精通 在太空中种植食物的技术，这一技术已于首次在 国际空间站第44次远征中实现，其成员是首批完全食用太空种植食物的人类。跨越这一里程碑之后，下一步是提高这些作物的产量与营养价值。而在地球上，VEGGIE系统已用瑞士甜菜、萝卜、大白菜和豌豆进行过测试，因此这些作物可能是下一批在国际空间站上种植的作物。此外，还有一些设想旨在测试我们的能力， 在月球上以小型密封罐种植食物 ，包括罗勒和芜菁。
国际空间站正在开展大量科学研究，领域涵盖制造与材料、行星科学乃至人体生理学。许多研究无法在其他地方开展，空间站提供了独特的实验室。通过这些研究，我们正在学习如何在远离家园星球的环境中生存，同时也在探索“作为人类意味着什么”。宇航员对地球怀有一种亲近感。那么，我们是否因出生的星球而被定义？我们真的是地球人吗？
这可不便宜。美国、俄罗斯、日本和欧洲在30年间为国际空间站投入了约 1000亿欧元 。欧洲的贡献在这一期间为80亿欧元，约合每位欧洲人每年分摊一欧元。
这与整个欧盟的年度行政预算相近。这看似不少，但我们能够也应当在关照地球上同胞的同时，拓展人类的边界。面对此类挑战时，太空飞行往往只是一个便于削减开支的目标。
本文与 The Conversation合作发表。阅读 原文。发表本文并不代表世界经济论坛认同文中观点。
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作者：Chris Arridge，研究员/讲师，兰卡斯特大学
图片：在这张NASA近期发布的未注明日期的资料图中可见火星。REUTERS/Handout
