星際旅行中的“冬眠”技術(shù)

◎摘編/本刊編輯部

星際旅行中的“冬眠”技術(shù)

◎摘編/本刊編輯部

小編的話：

如果你愛看科幻電影，那么一定聽說過低溫休眠技術(shù)，近日，科學(xué)家宣布這種科學(xué)幻想有可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)！這是真的嗎？簡(jiǎn)直不敢相信。讓我們一起來(lái)看個(gè)究竟。

星際旅行為什么需要“冬眠”技術(shù)？

我們的藍(lán)色星球-地球已經(jīng)45億歲了，太陽(yáng)也有50億歲了。作為能量充足的恒星，太陽(yáng)大約處于中年。假如人類有足夠的智慧，也許會(huì)度過各種危機(jī)（多數(shù)是人為引起的），在太陽(yáng)成為紅巨星吞噬地球之前，移民到另一個(gè)和地球一樣美麗的地方。

這樣的地方是存在的，但最近的離我們可能也超過20光年。如果我們用沖出太陽(yáng)系的第三宇宙速度16.7千米/秒航行，到達(dá)20光年之外的另一個(gè)藍(lán)色星球需要的時(shí)間是36萬(wàn)年。36萬(wàn)年，這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)于智人在地球上的歷史！當(dāng)然，加上地球相對(duì)太陽(yáng)的速度，到達(dá)那個(gè)星球也要200年！讓旅客在200年內(nèi)活著到達(dá)目的地，只有借助冬眠（低溫休眠）技術(shù)才有可能實(shí)現(xiàn)。

“冬眠”技術(shù)從科幻到現(xiàn)實(shí)

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，2014年年底美國(guó)國(guó)家航空航天局與亞特蘭大的SpaceWork公司一起公布了他們的新計(jì)劃：利用冬眠（低溫休眠）改變傳統(tǒng)的太空旅行方式。

拿人類登陸火星這件事來(lái)說，盡管從技術(shù)上看是可行的，但是由于成本太高等原因火星之旅尚且無(wú)法實(shí)現(xiàn)。要知道，登陸火星所使用的飛船中，宇航員和艙內(nèi)物品重量會(huì)直接影響到登陸任務(wù)的成敗。不過，科學(xué)家們認(rèn)為能夠通過短期“冬眠”的方法解決這些問題。

科學(xué)家可以創(chuàng)造一個(gè)休眠艙，供執(zhí)行火星任務(wù)的宇航員在大部分旅程中進(jìn)行“低溫休眠”。由于進(jìn)入休眠狀態(tài)的宇航員不活動(dòng)，消耗品會(huì)大大減少，這會(huì)大大減少加壓生活艙的體積，也不再需要廚房、運(yùn)動(dòng)設(shè)備和娛樂設(shè)施等等。SpaceWork公司稱，搭載低溫休眠宇航員的飛船重量將達(dá)到19.8噸，不足常規(guī)生活艙質(zhì)量的一半。所有的一切，讓星際旅行變得更加可行。

神秘的低溫休眠艙

你可能會(huì)問，休眠艙能住幾個(gè)人？宇航員如何進(jìn)入休眠狀態(tài)？他們?cè)谛菝郀顟B(tài)下還用吃飯嗎？健康狀況如何監(jiān)測(cè)？別擔(dān)心，科學(xué)家自有辦法。

原來(lái)，太空飛船上的生活艙將被低溫休眠艙取代，休眠艙將允許6名宇航員同時(shí)進(jìn)行低溫休眠。低溫休眠狀態(tài)將通過降低宇航員身體溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)，這一過程將在數(shù)小時(shí)內(nèi)緩慢進(jìn)行。

雖然宇航員處于低溫休眠狀態(tài)中，但各種傳感器將連接到他們身上來(lái)監(jiān)測(cè)健康狀態(tài)。同時(shí)，宇航員將通過“腸外營(yíng)養(yǎng)”的方式接受靜脈營(yíng)養(yǎng)液注射，而這些營(yíng)養(yǎng)液中將含有人體正常功能所必需的全部營(yíng)養(yǎng)素。

《星際穿越》中的低溫休眠艙

宇航員的“休眠生活”

除了特殊的進(jìn)食方式，宇航員在休眠期間的生活還有什么特別之處呢？

由于沒有固體食物消化，休眠期間，宇航員的消化系統(tǒng)以及腸道功能將變得不活躍，要通過導(dǎo)尿管排除尿液。而通過電磁肌肉刺激將保護(hù)宇航員關(guān)鍵的肌肉群，從而防止肌肉萎縮。

那么，宇航員進(jìn)入休眠狀態(tài)后何時(shí)醒來(lái)呢？原來(lái)，宇航員一次可在低溫休眠狀態(tài)中持續(xù)14天時(shí)間，他們將輪流處于清醒狀態(tài)，每次清醒2～3天時(shí)間來(lái)解決飛船或者其它宇航員遇到的問題。

低溫休眠的醫(yī)學(xué)依據(jù)

低溫休眠技術(shù)是科學(xué)家的想象嗎？

當(dāng)然不是，其實(shí)研究人員正是根據(jù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的誘導(dǎo)低溫療法提出了上述的各項(xiàng)措施。

醫(yī)學(xué)上的誘導(dǎo)低溫被用于治療各種癥狀，包括新生兒腦病、腦外傷或者脊髓損傷。這項(xiàng)技術(shù)會(huì)通過降低病人的體溫來(lái)減少缺血性損傷的風(fēng)險(xiǎn)。目前，醫(yī)學(xué)上的誘導(dǎo)低溫療法僅用于危重病人的治療。

總之，低溫休眠技術(shù)雖然聽起來(lái)非常誘人，但是，研究人員仍然需要進(jìn)行足夠多的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步探索，當(dāng)然這也是將科幻材料轉(zhuǎn)變成為現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)。