在国际空间站上呆了 355 天后，NASA 宇航员和五次飞行工程师Mark T Vande Hei 作为 NASA 历史上最长单次太空飞行的记录保持者返回地球，超过了指挥官 Scott Kelly 在 2018 年设定的 340 天标记。与佩吉·惠特森在微重力环境中累积的 665 天一样长，范德·海的成就仍然是人类太空飞行中最长的单次飞行时间之一，仅次于俄罗斯的瓦列里·波利亚科夫，后者在和平号上连续 438 天（超过 14 个月）早在1990 年代中期。
尽管NASA 的人类研究计划已经花费了 50 年时间研究微重力和严酷的太空飞行对人体的影响，但长期太空旅行的全部影响尚未得到详尽的研究。随着人类向太空的扩张在未来几十年加速，更多的人将进入轨道——而且距离更远——比过去半个世纪任何人都更频繁、更长时间，而且他们总是需要医疗护理。在那里。为了满足这一需求，德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的太空医学中心等学术机构已经开始培训新一代的医疗从业人员，他们具备让未来的商业宇航员在工作中保持活力所需的技能。
即使是前往国际空间站的相对较短的 62 英里距离，也会对人体产生影响。起飞期间产生的持续力可以达到 3 gs，尽管“决定持续加速度对人体的影响的最重要因素是起始速率和峰值持续 g 力，”埃里克杰克逊博士在他的2017年论文，亚轨道航天期间持续G力对人体影响的调查。 “发病率或身体加速的速度决定了保持意识的能力，发病率越快，重力阈值就越低。”
未经训练的平民会在 3 到 4 gs 开始感受到这些影响，但通过练习，经验丰富的宇航员使用高g 套装等支持设备可以抵抗这种影响，直到大约 8 或 9 gs，但未受保护的人体只能承受大约 5 gs 的持续停电前用力。
一旦一级和二级火箭级都用完，太空飞行的愉悦感将大大提高，尽管是暂时的。作为在太空累计 230 天的 NASA 资深人士 Leroy Chiao 在 2016 年告诉Space ，一旦主引擎熄火，压倒性的 Gs 就会消退，“你会瞬间失重。感觉就像你突然在健身垫上向前滚动一样，因为你的大脑难以理解来自平衡系统的奇怪信号。”
“结果是头晕，这又会引起一些恶心，”他继续说。 “你的头部也会立即感受到压力，就好像你头朝下躺在斜坡上一样。此时，由于重力不再将液体拉入您的下肢，它会上升到您的躯干。在接下来的几天里，你的身体会排出大约两升水来补偿，你的大脑会学会忽略你的平衡系统。在接下来的几周内，您的身体会与环境保持平衡。”
迄今为止，大约一半进入轨道的人都经历过这种被称为空间适应综合症(SAS) 的现象，尽管正如 Chiao 指出的那样，随着宇航员的前庭系统重新适应失重环境，状态减益确实会减少。即使宇航员适应了新的微重力环境，他们的身体也在发生根本性的变化，这种变化不会减弱，至少在他们回到重力井之前是这样。
“经过六个月或更长时间的长时间飞行，症状会更加强烈，”乔说。 “如果您乘坐的是短途航班，一两天后您会感觉好些。但经过长途飞行后，通常需要一周或数周的时间，你才会觉得自己恢复了正常。”
贝勒太空医学中心的 Jennifer Fogarty 博士告诉 Engadget，“太空飞行正在消耗体力，因为你已经带走了身体每天都会受到的大量物理刺激。”
锡耶纳大学的研究人员在他们 2021 年的研究《太空旅行对骨骼代谢的影响》中指出：“细胞可以将机械输入转化为生化信号，从而在称为机械转导的过程中启动下游信号级联反应。” “因此，机械负荷的任何变化，例如与微重力相关的变化，都会影响细胞功能和组织稳态，从而导致生理条件的改变。”
如果没有那些通常会促使身体保持其当前健康水平的感官输入和环境压力源，我们的肌肉将萎缩——高达其质量的 40%，具体取决于任务的长度——而我们的骨骼可能会失去其矿物质密度每月1% 到 2% 的 速度.
2013 年，加拿大先驱宇航员 Bjarni Tryggvason 告诉加拿大广播公司：“你的骨头……不断地被吃掉和补充。”“补充取决于你骨骼中的实际压力，主要是……压力所在的腿上的骨头突然间减少了[在太空中]，你看到了主要的骨质流失。”
这使得宇航员在返回地球后极易发生骨折和肾结石，并且通常在微重力环境中每个月都需要两个月的恢复时间。事实上， 2000 年的一项研究发现，在太空中六个月的骨质流失“与地球上老龄化十年的老年男性和女性所经历的相似”。即使是在国际空间站上使用跑步机、自行车测力计和 ARED（高级阻力运动装置）进行密集的日常锻炼，再加上营养丰富的均衡饮食，也只能部分有效地抵消所产生的矿物质损失。
然后是太空贫血症。根据发表在《自然医学》杂志上的一项研究，宇航员的身体在太空中破坏红细胞的速度似乎比在地球上更快。研究作者盖伊·特鲁德尔在1 月 14 日的一份声明中说：“自第一次太空任务以来，当宇航员返回地球时，一直有太空贫血的报道，但我们不知道为什么。” “我们的研究表明，到达太空后，更多的红细胞被破坏，并且在宇航员执行任务的整个过程中都持续存在。”
研究发现，这不是之前认为的短期适应。地球上的人体每秒会产生和破坏大约 200 万个红细胞。然而， 在太空中，这个数字跃升至每秒大约 300 万次，研究人员将 54% 的增长归因于身体适应失重时的体液变化。
最近的研究还表明，我们的大脑正在积极地“重新布线”自己以适应微重力。发表在《神经回路前沿》上的一项研究调查了白质中发现的结构变化，白质连接大脑的两个半球，在太空旅行后，使用从十几名宇航员在国际空间站停留前后收集的 MRI 数据，每人大约 172 天。研究人员发现大脑内不同运动区域之间的神经连接发生了变化，以及胼胝体的形状发生了变化，胼胝体是连接和连接两个半球的大脑部分，这也是由于体液的变化。
安特卫普大学 Floris Wuyts 的研究作者 Floris Wuyts 告诉Space ：“这些发现为我们提供了整个谜题的额外部分。” “由于这项研究如此开创性，我们还不知道整个谜题会是什么样子。这些结果有助于我们全面了解太空旅行者大脑中发生的事情。”
随着向商业太空飞行的过渡加速和轨道经济进一步向商业开放，推进太空医学的机会也在增加。 Fogarty 指出，政府的太空飞行计划和设施在他们可以同时处理的宇航员数量方面受到严重限制——国际空间站一次最多容纳 7 人——这意味着等待进入太空的宇航员要排长达数年的长队。像 Orbital Reef 这样的商业企业将通过增加可用的天基职位数量来缩短这些等待时间，这将使像太空医学中心这样的机构能够分析更多、更多样化的健康数据。
“有能力并且愿意去[进入太空工作]的人类型的多样性确实打开了理解人类的大门，”福格蒂说，“与我们一直难以匹配的[现有]选定人口或解释来自的数据。”
即使从太空返回也充满了生理危险。 Fogarty 博士指出，在太空中，内耳的陀螺器官会适应新环境，这有助于缓解 SAS 的症状。然而，当宇航员返回全重力时，这种适应对他们不利——尤其是在重返大气层时出现的混沌力——他们可能会被放大的感官信息的突然返回所震惊。她描述说，这大致相当于在带有不稳定输入端口的立体声音响上继续调高音量：旋转旋钮时您什么也听不到，直到输入插头摆动到足以连接并且您吹响耳膜的那一刻因为你在不知不觉中把音量调到了 11。
“你的大脑很快就适应了环境，”福格蒂说。 “但你耳朵里的器官系统还没有跟上新环境。”像 SAS 一样，这些影响是暂时的，似乎不会限制宇航员冒险进入轨道和返回的次数。 “真的没有证据表明我们会知道会有一个限制，”她说，设想它最终可能更多地成为一个个人选择，以决定您的下一次旅行的后果和恢复时间是否值得空间。
来源： https://www.engadget.com/iss-astronaut-mark-vande-hei-returns-to-earth-123056973.html?src=rss