脑袋充满液体,眼睛灼热:NASA宇航员谈论他在太空生活的一年

《大众科学》采访了斯科特·凯利,了解在零重力下生活的艰辛以及返回地球的感受

在国际空间站上:NASA宇航员斯科特·凯利于2015年7月。

盖蒂图片社

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斯科特·凯利是第一位在太空停留近一年的美国人。这位NASA宇航员于2015年至2016年在国际空间站(ISS)上生活了创纪录的340天。与其他宇航员一样,他忍受了微重力、宇宙辐射和“头部体液转移”的压力,在这种情况下,血液和组织液积聚在头部。但凯利的经历是独特的,因为研究人员在他在轨道上运行时,细致地记录了他的生理机能和认知能力,并同时监测了他的同卵双胞胎兄弟马克·凯利,作为地面对照。

NASA双胞胎研究是对太空生活影响的开创性分析,于四月份在《科学》杂志上发表。研究表明,凯利在任务期间,他的眼睛、颈动脉、DNA表达和认知能力发生了变化(他的双胞胎兄弟没有经历这些变化)。在他返回地球后,大多数测量值恢复到飞行前水平——尽管他的一些认知评分有所下降。《大众科学》与凯利谈论了这项研究、长期太空飞行的困难以及对未来长期任务的影响。以下是经过编辑的摘录。

你在轨道上面临的最大生理挑战是什么?


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头部体液转移在初期是最糟糕的。你的身体会随着时间推移逐渐适应,但永远不会完全适应。我总是感到头部有压力。另一个从高到过高变化的东西是二氧化碳。当它处于最低水平时,是地球上的10倍。当它处于最高水平时,大约是地球上的30倍。它会灼伤你的眼睛。我能够相当准确地判断二氧化碳水平,而无需查看测量结果。

编者注:根据NASA 2012年的一项研究,国际空间站出于“运行需要”在高于正常浓度的CO2下运行,但研究支持这些水平是安全的。

返回地球后,你经历了哪些身体变化?

在没有重力的情况下,不仅你的心脏不太健康,而且你的静脉和动脉也不那么强壮。一旦你回到地球,所有的血液都想积聚在你的腿上。这种情况持续了数周。我站起来,我的腿就会像水球一样肿胀。每当皮肤受到任何压力时,我都会出现皮疹和荨麻疹:在我的屁股、腿后部、肘部。这很令人惊讶。我很酸痛。我累了很长时间。从精神状态来看,你在国际空间站上的日程安排非常严格——然后,当你回来后,没有人再告诉你该做什么。你感觉有点迷茫了一段时间。当你没有那种结构时,一开始很难有动力。

为什么你的认知测试分数在返回地球后可能会下降?

当你在上面时,并且你做了很多测试,就像其他任何事情一样,你会做得更好。但是当我回来后,我感觉不太好。想象一下带着流感去参加SAT考试:你可能不会做得太好。我将我在这些测试中的很多表现归因于其他症状,而不仅仅是我的认知能力。即使你可能没有认知缺陷,但你感觉糟糕的事实使你很难进行这些测试。

编者注:NASA双胞胎研究的研究人员认为,包括凯利在内的一些因素,繁忙的飞行后日程安排,可能导致了表现的明显下降.

你的经验告诉我们未来更长的宇航员任务什么?

研究人员没有观察到任何会阻止我们前往火星的因素。当然,辐射是我们必须处理的问题,尽管这实际上并不是关于辐射的实验。但是,如果我们打算前往火星以外的地方,我们就必须开始考虑人造重力。我在太空飞行了7天、13天、154天,然后是340天。你在那里待的时间越长,当你返回时,你的症状就越多。我无法想象在太空待了很多年后回到地球。

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