太空旅游公司能否保障顾客的安全和健康?

过度热衷太空旅游的游客是否会危及自身健康?

自太空飞行伊始,保障太空人员的健康一直是一项重大挑战。 这也是美国国家航空航天局(NASA)始终偏爱挑选最健康的人员执行任务的部分原因。 然而,现在,蓬勃发展的商业太空飞行业务有望向更大规模、更不健康的乘客敞开银河之门。 如果私人太空飞行公司信守承诺,允许普通健康状况的人员飞行,那么据弗特隆公司咨询公司称,到2021年,太空旅游可能成为一个价值13亿美元的产业,拥有超过25,000名客户。 维珍银河公司已经预订了至少680个为时两个半小时的旅程,其中约有四分钟是在技术意义上的“太空”中度过的——仅比地球表面高出100多公里。 而一家名为轨道技术的俄罗斯公司则希望建造一家太空酒店,配备在地球最高套房以上320多公里的高度进行为期五天的住宿。

到目前为止,只有不到十二名付费客户完成了太空之旅。 然而,通过考察1960年代至今的专业宇航员的经历,我们可以推测新一波太空游客可能会遇到的医疗问题类型。 这些探险家的主要健康问题包括骨骼和肌肉萎缩、视力下降、恶心和失眠。 贝勒医学院太空医学中心的杰弗里·琼斯说,除了所有这些风险之外,未经训练的游客几乎肯定会面临更广泛的“以前在太空中不必处理的健康问题”。 即使是短暂的太空旅行也可能给老年人和高血压患者带来严重的健康问题,因为身体在起飞和再入期间承受着巨大的压缩力。 较长时间的航行可能会加剧许多常见的疾病——包括哮喘、心脏病和癌症——这些疾病通常会使人失去参加美国国家航空航天局飞行的资格。

目前,没有联邦或州法规来确定谁有资格进行商业太空飞行,因此各公司可以自由制定自己的禁飞标准。 维珍银河公司的一位发言人表示,“大多数人”将被允许乘坐他们的航班。 一些医生已经开始为希望在星空中度假的人制定筛选指南;另一些医生正在考虑如何修改一些地球上的医疗程序,以便在必要时可以在太空中应用。


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新的压力

需要解决的问题是艰巨的。 在过去的半个世纪里,研究人员已经了解到,太空旅行几乎改变了人体内的每一个系统。 发射和再入使人们承受强大的重力(g力),这是衡量身体在加速过程中所承受压力的指标。 高g力使心脏更加努力地循环血液,尤其是输送到大脑(这也是高g力会导致人们失去知觉的原因之一)。 一些商业太空飞行公司已提出帮助客户通过在巨型离心机中旋转来为剧烈的压力做好准备,但该培训并非强制性的。

在地球轨道上以每小时28,000公里的速度和地球表面以上约400公里的高度自由落体(国际空间站的情况就是如此)会产生失重状态。 在地球上,重力将我们的大部分体液保持在下半身。 当我们处于失重状态时,体液会更均匀地扩散,从腿部排出并充满胸部和头部。 在此过程中,液体会扩散到帮助我们保持平衡的内耳管中,导致恶心,恶心甚至比疼痛更难以忽视,如果随后呕吐,则可能导致严重的脱水。 尽管学习了忍受恶心的技巧,但专业宇航员在飞行的前几天也经常感到恶心,因此我们可以预料到会有很多平民感到胃部不适。

头部体液增加也是宇航员在太空旅行中最常见的抱怨之一,仅次于太空病:视力下降。 所有这些过度的颅内压力都会压扁眼球后部,从而导致视力模糊。

除了体液转移外,长时间的失重还会削弱骨骼。 国家空间生物医学研究所主任杰弗里·萨顿说,由于宇航员不再行走或进行其他负重活动,因此在太空中,骨骼每月会损失1%到2%的矿物质密度。 此外,从骨骼中流失的钙可能会导致肾结石——矿物质结块,可能会痛苦地阻塞泌尿道。

肌肉也会在微重力环境中退化,因为它们不再需要在一天中支撑身体。 尽管太空中的锻炼可以帮助减缓这种衰退,但体液重新分布再次成为一个问题。 异常高水平的乳酸——这是导致锻炼期间抽筋和酸痛的原因——会积聚在太空锻炼者的肌肉中,缩短他们的锻炼时间。

尤其令人担忧的是太空如何改变人体最努力工作的肌肉:心脏。 加州大学旧金山分校的玛琳·格勒农和她的同事发现,在模拟微重力环境中仅24小时后,血管内壁的细胞就会改变形状,以不同的方式粘附,并使用与平时不同的基因组合。

太空旅行不仅对身体造成损害,也对精神造成损害。 在微重力环境下获得良好的夜间休息可能很困难,因为航天器上持续不断的光线和声音以及令人毛骨悚然的失重感。 在几次长期太空旅行的地面模拟中,居住在狭小空间内的宇航员偶尔会变得抑郁和精神恍惚。 考虑到航空乘客在飞越大西洋后可能会变得多么烦躁,将一群太空游客送往火星进行为期七个月的旅行(正如“火星一号”组织想要做的那样)可能是在自找叛变。

一系列痛苦

健康状况一般和较差的太空游客注定要面临一系列医疗问题,而这甚至是在美国国家航空航天局的阿多尼斯也必须担心的问题之上。 大多数商业太空飞行客户可能至少是中年人,这意味着许多人将患有高血压和心脏病,这是他们年龄段的常见疾病。

对于患有心脏病的人来说,体液重新分布尤其危险。 随着体液移动到胸部和头部,颅内压力升高会增加血管破裂和脑组织损伤的风险。 同样,肺内因额外体液而增加的压力可能会引发哮喘发作——气道的突然和急性收缩。

即使是晕动病也可能对患有心血管疾病的人格外危险。 琼斯指出,过度使用呕吐袋带来的脱水、气喘吁吁和血压飙升会使心血管系统疲惫不堪,如果心血管系统已经虚弱,则可能最终导致心脏病发作。 一些科学家已经开始研究半悬浮(通常是通过尾巴悬挂)的大鼠的心脏,这在一定程度上模拟了微重力环境中发生的体液重新分布。 到目前为止,他们了解到,即使在这种实验环境中,一个月后,动物的心肌本身也会发生变化,变得更大且效率更低;人类宇航员也报告了类似的心脏功能减退。

像微重力一样,太空游客面临的另一个最大危险是他们肉眼看不见的东西:辐射。 环绕地球的巨大磁场会偏转来自恒星和黑洞的电磁能量,否则这些能量会烧毁我们。 一旦你离开地球磁层,你就会暴露在所有这些能量中,这些能量会撕裂DNA并可能导致突变,使健康的细胞开始不受控制地繁殖,从而导致癌症。

极其健康的宇航员可以在太空中度过数百天,而不会显着增加他们的癌症发病率。 但是,如果“火星一号”认真考虑在红色星球上建立殖民地,它将必须在航行中以及在没有大气层的目的地保护其乘客免受辐射。 而飞溅的粒子和电磁波可能会不利地影响任何有癌症遗传倾向的人。

最终前沿医学

仅仅确定谁在太空中容易生病还不足以保证太空旅行者的福祉。 我们还必须学习如何调整我们在地球上完善的医疗程序。

国家空间生物医学研究所副首席科学家多丽特·多诺维尔和她的同事正在探索简单、无创的技术,以替代太空中的标准医疗实践。 传统上,医生通过将针头插入脊柱或直接插入颅骨来检查脑压变化——这种程序在太空中可能行不通,尤其是在没有主治医生的情况下。 相反,多诺维尔一直在尝试通过记录声波在眼眶和耳道中的传播方式来测量内部压力变化。 红外线会被健康和受伤的组织以不同的方式吸收和折射,因此可能能够识别内出血。 基于红外线或超声信号的便携式诊断设备比用于MRI和CT扫描的笨重机器更有可能进入太空。

与此同时,2012年发表在《英国医学杂志》上的一份报告建议,初级保健临床医生开始准备评估想要尝试商业太空飞行的患者。 心脏病、不受控制的哮喘或高血压等疾病应引起医生的警告和风险解释。 研究人员还在设计简单的方法,让有希望的游客在登上航天器之前尽可能地保持健康。 诸如确保人们在发射前几周营养充足和水分充足等低技术解决方案可能在确保飞行中不发生紧急情况方面发挥重要作用。

维珍银河公司表示,它将为客户提供为期三天的培训,其中包括“身体测试”和“医疗筛查”,但未透露用于批准游客飞行的具体标准(如果有)。 目前,责任主要落在游客及其医生身上,以采取预防措施。 对于任何必须留在地面的人来说,这是一种安慰:在我们的星球上还有很多值得探索的地方。 我听说冰岛美得令人难以置信。

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