太空旅游将如何推动科学与健康研究

Richard Branson poses after unveiling the new SpaceShipTwo, a six-passenger two-pilot vehicle meant to ferry people into space that replaces a rocket destroyed during a test flight in October 2014, in Mojave, California, United States, February 19, 2016. REUTERS/Lucy Nicholson - RTX27RNB
Research dating back to the early years of the space race has led to technologies that benefit us all.Image: REUTERS/Lucy Nicholson
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女王演讲中宣布提出《太空飞行法案》草案,将允许英国建设太空港。这可能使付费公众能够作为游客进入太空,或乘坐亚轨道航班,仅用45分钟便从伦敦飞往纽约。

这类冒险将由未来派太空飞机实现,Virgin Galactic等公司已经在研发这类飞行器;它们将使我们这些普通人也能体验失重。若你认为这只与负担得起六位数票价的人有关,那么它对科学发现也有重大意义。与太空旅行相关的研究可能早已对你的生活产生了Virgin Galactic所研发的太空飞机,将使我们这些普通人也能体验失重。若你认为这只与负担得起六位数票价的人有关,那么它对科学发现也有重大意义。与太空旅行相关的研究可能早已对你的生活产生了比你意识到的更为深远的积极影响,而这项宣布还可能进一步扩大这种影响。

ESA和NASA等航天机构目前利用抛物线飞行为科学研究提供模拟微重力环境。这类飞行比在国际空间站上更便于开展人体生理学研究,但处于微重力环境的时间非常短。太空飞机或许能提供更长时间的飞行,从而支持更全面的研究,为设计有关太空飞行带来的长期生理变化的实验提供依据。

Image: ESA

或许有一天,我们会看到研究团队将参与者分批送入太空,让他们在太空旅馆中住上几周或几个月,以研究能够减缓地球上衰老进程的医疗干预措施,并帮助人类在月球建立殖民地,甚至火星。

从太空竞赛早期便开始的研究催生了许多技术,让我们所有人受益。自可居住空间站成为轨道实验室以来,许多科学发现相继涌现。NASA的首个空间站天空实验室帮助人们了解在太空中生活数月对人体的影响,并为国际空间站铺平了道路。

大量研究项目自2000年以来,已在国际空间站完成,涵盖人体生理学、生物学、生物技术、物理科学以及地球与空间科学。这些研究取得了多项发现,例如促进蛋白质晶体生长,有助于药物研发;提高燃料液滴的燃烧效率;以及了解长期暴露于微重力环境对人体的影响,并揭示太空飞行会产生类似于地球上衰老的影响。

尽管太空中开展了大量人体生理学研究,但这类研究有一项主要局限:目前前往太空、可作为研究参与者的人数实在太少,导致研究设计困难。事实上,自俄罗斯宇航员尤里·加加林于1961年首次绕地球轨道飞行以来,进入过太空的人类总共只有约550人。

太空人体生理学实验的参与者人数往往很少(例如NASA双胞胎研究),或者必须持续多年。商业载人航天热潮能否加快太空人体生理学发现的步伐?我们确信可以。

Image: NASA

SpaceX等商业航天公司SpaceX和Orbital已经在发射火箭,将补给和研究设备运往国际空间站。SpaceX正在研发可载人的龙飞船,以载送太空游客环绕月球飞行;该公司还计划使用其姊妹飞船红龙号将宇航员送上火星。

其他公司正在研发亚轨道太空飞机,例如维珍银河的太空船二号,它将使乘客能够体验微重力数分钟,或以比客运航班快30倍的速度往返城市。要安全地将大批太空游客送出大气层,我们需要通过新的医学研究了解让这些“非专业”宇航员进入太空会对健康造成什么影响;太空港的建设也将提供令人振奋的新平台,拓展科学的前沿。

太空游客将面临各种未知的健康风险。预计与现役宇航员相比,他们的健康状况将更加多样。我们需要确定强重力加速度的影响,包括对患有疾病的人以及可能想要体验终极学校假期冒险、飞越卡门线的青少年的影响;传统上,卡门线被视为太空边界。通过远程生理监测降低乘客健康风险至关重要,而新的监测技术还必须能够承受发射升空时的强重力加速度。

英国政府承诺将英国打造成全球最具吸引力的商业航天地点之一,这将使太空研究得以大胆探索此前鲜有研究涉足的领域。

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