為何航天局研究冬眠術?宇航員冬眠究竟有什么好處?
摘要: 在很多科幻電影中,宇航員駕駛宇宙飛船前往一個地區(qū)的時候經常會進行冬眠,因為其行程時間都是以月和年計算的,那么宇航員冬眠究竟有什么好處?為何航天局研究冬眠術?我們一起來看看。
在很多科幻電影中,宇航員駕駛宇宙飛船前往一個地區(qū)的時候經常會進行冬眠,因為其行程時間都是以月和年計算的,那么宇航員冬眠究竟有什么好處?為何航天局研究冬眠術?我們一起來看看。

冬眠技術有助于破解深空探測難題
相信大家都有在科幻太空電影中看到過深空旅行者會在抵達目的地之前躺在一個睡眠艙的地方睡上幾周、幾個月、幾年甚至幾十年的時間。那么這種冬眠艙在現(xiàn)實生活真的也能起作用嗎?來自歐航局(ESA)的一項新研究指出,如果能讓這項技術按計劃發(fā)揮作用,那么讓宇航員進入假死狀態(tài)可能是探索宇宙的最佳方式。
據(jù)了解,利用這種方式進行深空旅行的好處有很多,比如使用小型航天器執(zhí)行遠程載人任務。
對于正常的深空旅行,除了要克服太空輻射、長期重力對人體帶來的影響還有一個至關重要的問題:人類需要大量的生活空間。他們需要空間來活動、鍛煉、生活等等。而如果能一直處于休眠狀況的宇航員則意味著所需的空間更小。
ESA并行設計中心的Robin Biesbroek表示:“我們研究了如何讓一個宇航員團隊最好地進入冬眠狀態(tài)、在緊急情況下該做什么、如何處理人類安全乃至冬眠會對團隊的心理產生怎樣的影響。最后,我們創(chuàng)建了一個棲息地建筑的初步草圖并創(chuàng)建了一個路線圖以實現(xiàn)在20年內讓人類在火星上冬眠的有效方法?!?/p>
據(jù)了解,該團隊提出了一個將深空乘員艙質量減少1/3的設計方案。在這套方案中,團隊成員假設了大量的先進技術,諸如讓一個人安全進入冬眠狀態(tài)并將其新陳代謝降低75%。這對冬眠的動物來說是一件很自然的事情但對人類卻不是。另外,船員醒來后需要時間恢復,這可能意味著他們要在一艘小型太空船的狹小空間里呆上幾周時間。

宇航員冬眠面臨多重技術難題
ESA希望能在未來20年實現(xiàn)載人冬眠火星探測。愿景雖好,但攔在路上的重重技術障礙卻不可小覷。
宇航員冬眠一個月、半年甚至一年后在太空中的某個地方醒來,肯定會感到陌生、震驚和恐懼,心理影響需要消除。
更關鍵的是,怎樣保證冬眠技術的安全性?既要絕對保證宇航員準時醒來,又要防止冬眠對宇航員身體造成嚴重損傷。熊在冬眠時能夠回收尿液和蛋白質,有的動物具備恒溫喚醒功能,可以根據(jù)周圍環(huán)境溫度和心率周期來中斷他們的冬眠狀態(tài)。人類并沒有自然冬眠習性,如何解決這些問題還不得而知。
同時,假如所有宇航員都將在很長一段時間內喪失行動能力,整個任務只能依靠航天器自主運行。在宇航員蘇醒前,航天器要保障自身絕對安全,這需要人工智能等新興技術的深度嵌入,解決航天器自主故障檢測、隔離、恢復等難題。

將冬眠技術用于載人探測火星任務
歐洲航天局(ESA)認為“可控的冬眠是載人太空飛行中一種改變游戲規(guī)則的技術”,并且成立了專門從事相關研究的“專題小組”,希望使其成為現(xiàn)實。日前,專題小組研究了將冬眠技術用于載人探測火星任務的可行方案,設計了初步的航天器冬眠居住模塊草圖。研究發(fā)現(xiàn),通過宇航員冬眠,航天器的質量可以減少三分之一。
根據(jù)ESA提出的方案,和有冬眠習性的動物類似,宇航員在進入冬眠前要先“增脂”以儲存能量。之后通過服用一種特殊藥物進入“麻木”的冬眠狀態(tài),隨之艙室的亮度變暗、溫度大幅度降低以將宇航員身體“冷卻”。一般情況下,從地球到火星需要飛行180天左右,宇航員需要提前蘇醒,度過至少21天的休養(yǎng)期。
根據(jù)ESA公布的草圖,整個冬眠居住模塊為圓柱形,直徑僅有5.9米,高度僅為5.33米,擁有生命保障、居住、儲藏、工作等9個系統(tǒng)隔間,能夠滿足6名宇航員需求。如果不使用冬眠技術,整個居住模塊的直徑和高度要達到8—9米,體積達到前者的3倍。
以上就是航天局研究冬眠術的全部內容,希望能對你有所幫助。
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