北京時間 2 月 14 日消息，據(jù)國外媒體報道，我們即將迎來一個全新的太空探索時代，在接下來幾年間，有許多令人興奮的任務(wù)即將開展，其中也包括載人登月任務(wù)、以及在月面建立永久基地。除了月球之外，還有計劃開展前往火星、甚至更遠處的載人任務(wù)。這些對我們將是巨大的挑戰(zhàn)，畢竟前往火星單程就要耗費 6 至 9 個月。就算使用核火箭等新型推進技術(shù)，也要三個多月才能抵達火星。
除了漫長的旅程中、微引力和輻射給宇航員造成的身心壓力之外，這類任務(wù)還要解決后勤方面的挑戰(zhàn)（比如巨大的宇宙飛船、大量物資供應(yīng)、以及巨額成本等等）。因此作為一種替代方案，人類正在研究休眠技術(shù)，讓宇航員在航程中大部分時間都處于睡眠狀態(tài)，抵達火星后再開展探索即可。
研究指出，火星任務(wù)的主要挑戰(zhàn)在于，既要實現(xiàn)飛船重量的最優(yōu)化，又要維持宇航員的身心健康。單從物資來看，就要攜帶至少足夠用兩年的食物、水和藥品等必需品。
每位宇航員每天需要 30 千克物資，除此之外還要考慮太空輻射，以及各種精神和心理上的挑戰(zhàn)。哪里有生命，哪里就有壓力。我們采取的策略需要盡可能減少長時間待在飛船中導(dǎo)致的無聊感、孤獨感和攻擊性。
這種策略需要使宇航員進入一種類似哺乳動物冬眠時的狀態(tài)，包括降低新陳代謝水平，使生物體進入所謂的“假死”狀態(tài)，從而更好地保存能量。在太空飛行的背景下，只要將宇航員的新陳代謝率降低 25%，便足以大大減少所需的物資量、以及生活空間的大小。
休眠
▲ 圖為宇航員卡拉?巴隆在國際空間站上參加完“睡衣派對”后，在哥倫布實驗艙中休息。
從上世紀 80 年代開始，休眠技術(shù)便已在醫(yī)院中得到了采用。通過降低患者體溫，醫(yī)生可以降低患者的心率和新陳代謝水平，從而提高長時間復(fù)雜手術(shù)的成功率。不過，這種方法不屬于主動節(jié)能法，也不像真正的生物休眠那樣具有多種益處。
在自然界中，動物會通過冬眠來度過缺少食物的漫漫長冬。在此期間，它們的心率、呼吸等基礎(chǔ)功能都會顯著降低，體溫也會降至接近環(huán)境溫度的水平。
很多物種都會冬眠，比如緩步類生物、青蛙、以及各類爬行動物，不過其中最著名的當屬熊。人類要想在太空中休眠，熊也許是最好的模仿對象，因為熊的體重與人類差不多，冬眠時體溫僅會下降幾度，并且在進入冬眠狀態(tài)前會增加體內(nèi)脂肪。
不過醫(yī)學研究顯示，與熊相比，人類肌肉質(zhì)量和骨密度更容易流失，發(fā)生心臟衰減的風險也更大。研究顯示，熊在結(jié)束冬眠后依然很健康，只會損失少量肌肉，只需 20 天左右便可恢復(fù)正常狀態(tài)。這說明休眠有助于避免因缺少使用導(dǎo)致的肌肉與骨骼萎縮癥，還可以減少組織損傷。
人類體內(nèi)較低的睪酮水平似乎是一大關(guān)鍵因素，因為雌激素在能量新陳代謝的調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。不同激素在女性和男性體內(nèi)的平衡情況、以及它們在調(diào)節(jié)新陳代謝中的作用說明，女性似乎更適合開展這類任務(wù)。
休眠艙
▲ 國際空間站上的睡眠方式。
要想實現(xiàn)深空休眠技術(shù)，工程師需要打造具有微調(diào)功能的軟殼休眠艙，為宇航員提供安靜、低光照、高濕度、低溫（10℃以下）的休眠環(huán)境。宇航員也需要穿著特殊的服裝，避免身體過熱；還要穿戴各種傳感器，用于監(jiān)測身體姿勢、體溫和心率。
每個休眠艙都需要由水艙包裹，在宇航員休眠時提供防輻射保護。在此期間，人工智能會維持宇宙飛船的正常功能，并在出現(xiàn)異?；蚓o急情況時將宇航員喚醒。休眠將在深空飛行過程中保護宇航員不受輻射傷害。一旦離開了地球磁場，宇宙中的高能粒子便會對人體造成傷害，導(dǎo)致細胞死亡、輻射病或癌癥。飛船上搭載的計算機除了要監(jiān)控電力消耗情況、執(zhí)行自動駕駛之外，還要使飛船性能維持在最佳狀態(tài)，直到宇航員醒來。
NASA 也開展了一些類似的研究項目，與亞特蘭大航天公司 SpaceWorks 合作研究休眠技術(shù)的長期潛力。這些針對深空任務(wù)開展的休眠技術(shù)研究也許在醫(yī)療行業(yè)也有用武之地。
如今已是 21 世紀，科幻片中描述的場景也許不日即可變成現(xiàn)實，比如宇航員從“冷凍艙”中醒來，解決各種與任務(wù)相關(guān)的問題。而在地球上，人為誘導(dǎo)的休眠也可能變?yōu)橹委熤夭』蛑貍某Ｒ娽t(yī)療手段，為醫(yī)生提供更多的治療時間。
這項技術(shù)也許不僅能用于行星際飛行，甚至有朝一日還能用于恒星際旅行！考慮到恒星際飛行的距離、以及推進技術(shù)存在的局限，載人星際任務(wù)可能要耗時數(shù)個世紀、乃至數(shù)千年，才能抵達距我們最近的恒星。假如未來的人類想嘗試星際旅行，但推進技術(shù)又沒有取得重大突破（或者成本太高難以承擔），也許就只能借助于休眠技術(shù)了。
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